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世界多国海上风电制氢实践

世界多国海上风电制氢实践

近来, 海上风电制氢 成为行业内的热门话题。欧洲多国已在海上风电制氢方面有诸多实践,小编盘点了其海上风电制氢情况以及一些正在实施或规划的具体项目,一起来看看吧~

0 1 英国

英国立法规定到2050年实现碳中和,非电力能源需求也将需要脱碳,利用海上风电制氢成为其长期能源供应的一个有希望的解决方案。

■ Gigastack项目

Gigastack项目计划使用1.4GW Hornsea 2海上风电场生产绿色氢气,为英格兰东北部的一家石油和天然气精炼厂提供动力。该风电场计划于2022年建成投产,将取代1.2GW Hornsea 1,成为世界上最大的海上风电场。

该项目由电解槽系统制造商ITM Power牵头,并将由ITM Power、Ørsted和Element Energy组成的财团完成。本项目的主要目标之一是开发大型低成本电解槽。

在2019年完成可行性研究后,该项目已进入第二阶段,包括设计100 MW制氢系统和开发英国绿色氢气商业案例。

■ Dolphyn项目

绿色氢项目Dolphyn获得了英国政府提供的312万英镑的资助。该项目计划在英国北海4GW的漂浮式风电场使用独立装置生产氢,根据计划,样机工程的最终投资决策将在2021年底前完成,并在2023年投运,2026年前实现在10MW机型上制氢。

0 2 德国

在德国,大部分风电场位于北部,而电力负荷中心位于南部。由于南北电力输送能力的限制,德国积极推进所谓的电力转氢气(PtG)项目,将可再生能源的电力转化为氢气,氢气可用于各业务领域。由于海上风电场也在德国北方,海上风电场的进一步扩张将给本已严格的输电限制带来更大压力。利用海上风电制氢是解决电网约束的一种可行方法,越来越受到人们的重视。

■ Westküste 100项目

Westküste 100项目于2019年在拥有强大的风能资源和优良的地质储存条件的德国北部在石勒苏益格-荷尔斯泰因州西海岸启动。在项目的初期阶段,计划5年内安装一个30兆瓦的电解槽系统。后期电解槽的容量可能进一步扩大到700兆瓦,绿色氢的更多应用也在考虑之中。

■ Energy-Plus项目

新加坡能源公司Engie旗下的两家公司Tractebel Engineering和Tractebel Overdick将在德国建设一座海上风电制氢站“Energy-Plus”。规划容量400MW,底部为导管架基础,上部平台装设电解槽设备,用于生产绿色氢气并通过管道外送,同时还生产少量绿色氨气,用气罐存储起来统一运输。

另外,德国经济与能源部正在起草氢能发展战略,考虑指定部分海上风电场专门用于生产绿色氢气。对于德国国内氢能市场,草案建议在2030年前开发至少3GW的电解制氢容量,绿色氢气占氢气总供应量的20%,计划将原本难以脱碳的行业,如交通运输、重工业、取暖等,改由氢气作为能源。

0 3 荷兰

在绿色能源环境的大背景下,海上风电制氢在荷兰得到了越来越多的关注,从长远来看,到2030年这段时间被认为是扩大氢部署和供应的关键准备时期。荷兰政府的目标是在2030年前安装3000 - 4000兆瓦的电解槽系统。到2030年,荷兰政府氢能战略的预算需求估计在15 - 20亿欧元左右。

■ PosHYdon项目

基于Q13a平台的PosHYdon项目是世界上第一个海上风电制氢项目,由荷兰多家企业、机构共同承担,以促进减排事业,在北海建立新的能源模式。Nepture Energy的Q13a平台是荷兰北海首座完全电气化的油气平台,在PosHYdon项目中将被改造为制氢平台。集装箱式的制氢设备体积很小,绝大多数海上平台都可以容纳。目前阶段,平台电力暂时由陆地上的电网通过海缆连接供应(并按波动的海上风电发电量来模拟),未来将改由附近的海上风电场供应。PosHYdon项目旨在研究海上风电制氢,创新技术,并在荷兰推广应用。

■ NorH2项目

NortH2项目是世界上最大的绿氢项目,将使用来自Eemshaven海上风场的电力来生产氢气。

2020年2月,由荷兰石油巨头壳牌Shell、荷兰天然气电网运营商Gasunie和格罗宁根海港联合启动,随后挪威能源巨头Equinor也加入其中。

NortH2项目计划到2027年的电解产能达到1GW,2030年达到4GW,2040年将超过10GW。这相当于到2030年,绿氢产量将达到40万吨,到2040年绿氢年产量将达到100万吨。这可以每年减少800万至1000万吨的二氧化碳排放,相当于挪威每年全球的道路交通的二氧化碳排放量。

■ NSWPH项目

在NortH2号项目所在的格罗宁根地区,德国能源公司RWE和Innogy也在进行利用海上风力生产氢气的可行性研究。荷兰政府计划在2030年前在北海建造一座能源岛,包括海上风力发电和制氢设施。

0 4 法国

法国国家氢能战略有三大目标:①到2030年建成6.5GW电解槽;②发展氢能交通,尤其是用于重型车辆,到2030年减少600万吨CO2排放;③提升氢能产业竞争力,到2030年创造5~15万个就业岗位。法国政府拟计划到2022年投资20亿欧元、到2030年投资72亿欧元推动氢能生产与应用,旨在成为氢能发展的全球领军者。

■ H2Ouest项目

法国一家初创企业Lhyfe,正在法国西北部建立法国第一座风电制氢示范工厂,该计划是建造一个电解槽,从水中提取氢气,由陆上8台风机提供动力,制氢示范工厂的地点被定在布因(Bouin),距法国大西洋沿岸南特西南约50公里(31英里)。如果该示范工厂成功运营,该企业将在2025年前将其概念部署到海上风电项目中。企业创始人Guesné说:“我们的想法是在距离海岸50公里的地方建立小型的海上风能项目,那里看不到风力发电机从而不影响景观,并且风能恒定。”

除了H2Ouest项目,Lhyfe公司还在开发VHyGO项目,计划在2024年每天至少生产5吨可再生氢,2027年每天达到10吨,届时可以满足500辆氢燃料汽车使用。

■ O/G Decarb项目

O/G Decarb创新工程项目由法国能源巨头道达尔发起,欧洲区域发展基金支持,旨在探索综合利用浮式海上风电、波浪能、氢能等多种能源形式,为海洋油气平台供电的模式。该项目充分考虑了各种可再生能源、资源的互补性:首先,使用了海上风电和波浪能两种能源,弥补了单一能源的不稳定性;其次,为了时刻能满足平台电力供应,海上风电和波浪能的装机容量比较大,常有发电量大于用电量的情况,因此,在平台上设置了电解槽,将海上风电和波浪能超发的电力用于电解水制氢;第三,氢气以15%的比例混入平台生产的天然气,使用同一套管网运输,节省了新建管网的费用。

0 5 比利时

■ Hyport Oostende项目

2020年,比利时发布了一个名为“Hyport Oostende”的海上风电制氢项目的规划,根据其进度时间表,有望成为世界上首个投运的商业化海上风电制氢项目。该项目由海工巨擘DEME、投资机构PMV和比利时Ostend港共同开发,在Ostend港实施。项目分两阶段,第一阶段,开发一个50MW的示范项目,第二阶段,开发一个规模更大的商业化项目,并在2025年前完成。