海水制氫：全國首個(gè)油氣田廢水無(wú)純化直接電解制氫項目成功產(chǎn)氫

氫能網(wǎng)獲悉，近日，東方電氣（福建）創(chuàng )新研究院有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“東福研究院”）團隊在內蒙古鄂爾多斯，圓滿(mǎn)完成中石油長(cháng)慶油田氣田采出水無(wú)純化電解制氫現場(chǎng)試驗。試驗期間，示范樣機氫氣產(chǎn)量達到額定值，現場(chǎng)測量顯示氫氣純度達到99.999％。

東福研究院是中國東方電氣集團有限公司、福建省和福州市三方共建的科技創(chuàng )新型企業(yè)，主要從事海上風(fēng)電、波浪能、氫能等先進(jìn)新能源技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。它與長(cháng)慶油田油氣工藝研究院聯(lián)合開(kāi)展了“氣田采出水無(wú)純化電解制氫現場(chǎng)試驗”項目階段性現場(chǎng)試驗，這也是“海水無(wú)淡化原位直接電解制氫技術(shù)”首次應用于工業(yè)廢水制氫領(lǐng)域。該項目為未來(lái)探索將海水直接制氫技術(shù)拓展到節能環(huán)保領(lǐng)域，為石化廢水、煉鋼廢水等工業(yè)廢水制氫提供了路線(xiàn)參考。

海水無(wú)淡化原位直接電解制氫技術(shù)成果由謝和平院士團隊于2022年11月30日在《Nature》正刊發(fā)表，被科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心評為2022年度中國科學(xué)十大進(jìn)展之一。本項目是中國工程院謝和平院士團隊提出的海水無(wú)淡化原位直接電解制氫原理技術(shù)擴展至廢（污）水領(lǐng)域的首次應用。

2022年12月16日，東方電氣股份有限公司、東福研究院與四川大學(xué)/深圳大學(xué)謝和平院士團隊，共同簽署了“海水無(wú)淡化原位直接電解制氫原創(chuàng )技術(shù)中試和產(chǎn)業(yè)化推廣應用”的四方合作協(xié)議。東福研究院正式將該項技術(shù)引進(jìn)到福建落地并開(kāi)展成果轉化。

2023年6月2日，經(jīng)中國工程院專(zhuān)家組現場(chǎng)考察確認，全球首次海上風(fēng)電無(wú)淡化海水原位直接電解制氫技術(shù)海上中試在福建興化灣海上風(fēng)電場(chǎng)獲得成功。當前，東福研究院正在開(kāi)展100Nm3 H2/h規?；b備及系統研制，并積極推進(jìn)項目示范。

2023年10月東福研究院與長(cháng)慶油田簽署合作協(xié)議后，雙方共同成立項目組，齊心協(xié)力推動(dòng)項目快速進(jìn)展。項目組在2023年11月-12月完成第一種氣田采出水水樣的直接電解制氫現場(chǎng)試驗，累計制氫運行104小時(shí)；在2024年4月完成另三種氣田采出水水樣的直接電解制氫現場(chǎng)試驗，累計制氫運行209小時(shí)；合計共運行313小時(shí)，設備運轉正常，各項性能指標符合要求。試驗水樣的TDS含量最高值為80000ppm，COD含量最高值為1400ppm，氯離子濃度最高值為20000ppm。

東福研究院執行董事、總經(jīng)理劉泰生介紹，海水無(wú)淡化原位直接電解制氫技術(shù)擁有廣闊的應用前景。它可與深遠海的海上風(fēng)電、海上光伏、石油鉆井平臺等結合，實(shí)現深遠海風(fēng)電等綠色電力就地消納，實(shí)現綠氫生產(chǎn)、儲存和供應，解決深遠海風(fēng)電難以傳輸回陸地的難題，大幅降低風(fēng)電傳輸、消納成本和制氫成本，并進(jìn)一步就地轉化生產(chǎn)綠氨、綠色甲醇等高附加值化工產(chǎn)品，加快推進(jìn)海洋可再生能源的綜合開(kāi)發(fā)和利用。

在我國內陸地區，該技術(shù)可用于石化領(lǐng)域氣田采出水、油田采出水、火電廠(chǎng)脫硫廢水等工業(yè)廢水制氫，以及城市內的生活污水制氫，有效降低水處理成本，實(shí)現產(chǎn)氫增值，為綠色節能環(huán)保和可持續發(fā)展貢獻力量。

針對我國西北地區風(fēng)光資源豐富但水資源匱乏的現狀，該技術(shù)可以充分利用當地生活生產(chǎn)廢水、苦咸水、鹽湖水等制氫，解決清潔能源消納和利用問(wèn)題。隨著(zhù)國內外市場(chǎng)需求的不斷增長(cháng)，項目成果有望在更多領(lǐng)域得到廣泛應用。