海洋氫能是指利用海洋資源(如海水、海上可再生能源等)生產(chǎn)、儲(chǔ)存或利用氫能的技術(shù)路線與產(chǎn)業(yè)體系。近年來(lái)，海洋氫能作為清潔能源的新前沿，正成為全球低碳轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的重要支柱。
日前，由中國(guó)氫能聯(lián)盟主辦的CIHC2025國(guó)際氫能大會(huì)分論壇——海洋氫能開(kāi)發(fā)技術(shù)與應(yīng)用國(guó)際研討會(huì)(以下簡(jiǎn)稱“研討會(huì)”)召開(kāi)，與會(huì)專家共商共議，推動(dòng)海洋氫能技術(shù)突破、場(chǎng)景創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)協(xié)同，構(gòu)建中國(guó)海洋氫能發(fā)展新格局。
“海洋氫能是關(guān)乎我國(guó)能源革命和海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)相互交融的戰(zhàn)略性命題，是挖掘海洋能源、資源寶庫(kù)的一把‘金鑰匙’。”中國(guó)氫能聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)、國(guó)家能源集團(tuán)氫能事業(yè)部主任劉瑋表示。
記者了解到，在綠色航運(yùn)業(yè)起步提速的背景下，海洋氫能大有可為，但當(dāng)前，全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新場(chǎng)景應(yīng)用等方面還存在難題尚待破解。
國(guó)際綠色航運(yùn)為海洋氫能開(kāi)發(fā)利用破題
近年來(lái)，隨著海上可再生能源開(kāi)發(fā)逐漸趨向深遠(yuǎn)海，海洋氫能被視為深遠(yuǎn)海風(fēng)電大規(guī)模開(kāi)發(fā)的重要破局點(diǎn)。
深遠(yuǎn)海區(qū)域指離岸距離超過(guò)50千米、水深大于30米的海域。劉瑋指出，近年來(lái)，我國(guó)近海資源在競(jìng)爭(zhēng)性配置下所剩不多，未來(lái)資源的開(kāi)發(fā)與利用向深遠(yuǎn)海挺進(jìn)已是大勢(shì)所趨。
“我國(guó)近海與深遠(yuǎn)海風(fēng)能資源稟賦差距顯著，約65%的風(fēng)能可開(kāi)發(fā)資源位于深遠(yuǎn)海，達(dá)到20億千瓦，是近海風(fēng)資源的5倍。但受制于經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)性的雙重挑戰(zhàn)，目前深遠(yuǎn)海風(fēng)電資近開(kāi)發(fā)利用率尚不足0.5%。”劉瑋說(shuō)道。
因此，如何高效開(kāi)發(fā)深遠(yuǎn)海風(fēng)電資源，以及是否僅依賴電力輸送這條單一路徑，成為深海能源開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵議題。
國(guó)際綠色航運(yùn)的發(fā)展提供了新的解題思路——
據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至目前，全球已發(fā)布的綠色航運(yùn)走廊倡議已超60項(xiàng)，以綠氨和綠醇作為主要綠色燃料進(jìn)行需求測(cè)算，預(yù)計(jì)至2030年，綠色燃料的需求量將超過(guò)300萬(wàn)噸。到2050年，這一需求有望增長(zhǎng)至1.3億噸，全球氫及氫基衍生品的貿(mào)易量預(yù)計(jì)在2025年將突破5億噸。
“以綠色甲醇為例，全球新型綠色燃料船舶訂單量持續(xù)攀升，過(guò)去兩年累計(jì)已超160艘。這一趨勢(shì)進(jìn)一步印證了未來(lái)綠色燃料的市場(chǎng)需求。”劉瑋補(bǔ)充。
可以預(yù)見(jiàn)，隨著綠色航運(yùn)的發(fā)展，以綠氫為基礎(chǔ)的綠色燃料研發(fā)將成為海洋能源開(kāi)發(fā)的一條重要路徑——即將深遠(yuǎn)海區(qū)域新能源就地轉(zhuǎn)化為氫基綠色燃料，實(shí)現(xiàn)海洋氫能的就地消納、航運(yùn)加注和運(yùn)輸。
“與陸上制氫相比，海上風(fēng)電制氫設(shè)備利用時(shí)長(zhǎng)更高，達(dá)到約每年3500小時(shí)，若結(jié)合太陽(yáng)能風(fēng)光同產(chǎn)，將支撐起萬(wàn)億級(jí)的綠氫氨醇產(chǎn)能。”中集集電科技發(fā)展有限公司常務(wù)副總呂國(guó)愛(ài)說(shuō)道。
三類海洋氫能開(kāi)發(fā)場(chǎng)景具備較高可行性
記者了解到，目前，包括我國(guó)在內(nèi)，國(guó)際海洋氫能的發(fā)展主要集中在海風(fēng)制氫這一產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)，僅僅實(shí)現(xiàn)了由新能源向氫能產(chǎn)品的初級(jí)轉(zhuǎn)化，未能有效對(duì)接綠色航運(yùn)等更具潛力的消費(fèi)場(chǎng)景。
申能集團(tuán)有限公司投資管理部副總經(jīng)理、氫能辦公室副主任朱佳琪指出，海洋氫能只有通過(guò)與海上應(yīng)用場(chǎng)景的深度銜接與整合，才能真正推動(dòng)其實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展和價(jià)值再造。
劉瑋指出，當(dāng)前整個(gè)海洋開(kāi)發(fā)體系還處于較為初期的技術(shù)體系分解與探索階段，但大致可分解為三個(gè)核心環(huán)節(jié)：原料獲取、能源轉(zhuǎn)化及供應(yīng)體系?；谶@一技術(shù)體系與商業(yè)化應(yīng)用場(chǎng)景的結(jié)合想象，有三類開(kāi)發(fā)場(chǎng)景具備較高可行性。
其一是近岸“半海半陸式”海風(fēng)陸制的開(kāi)發(fā)場(chǎng)景——利用近海風(fēng)電等新能源為沿海化工園區(qū)提供綠電，實(shí)現(xiàn)海上能源在陸上的能源轉(zhuǎn)制與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。
“據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)東部沿海省份2024年氨能總消費(fèi)量超1000萬(wàn)噸，隨著化工、鋼鐵等行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型，將帶動(dòng)當(dāng)?shù)鼐G色氫氨醇需求大幅増長(zhǎng)，海風(fēng)陸制將有力支撐近海可再生能源規(guī)?；_(kāi)發(fā)。”劉瑋說(shuō)。
建設(shè)遠(yuǎn)海“全海式”海上氫氨醇綜合能源樞紐則是一條進(jìn)階路徑。
借助遠(yuǎn)海的海上新能源資源，在人工島嶼上開(kāi)展制氫氨醇業(yè)務(wù)，同時(shí)提供綠色燃料的就地存儲(chǔ)、運(yùn)輸與加注，實(shí)現(xiàn)海上能源向海上綠色燃料的就地轉(zhuǎn)化與分銷，規(guī)避遠(yuǎn)海新能源難以長(zhǎng)距離運(yùn)輸與低成本應(yīng)用的問(wèn)題，打造海上氫能一站式綜合業(yè)務(wù)。
在建造海洋氫能樞紐的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步打造深遠(yuǎn)海氫能全面供應(yīng)體系是海洋氫能產(chǎn)業(yè)成熟發(fā)展的終極構(gòu)想。
“隨著海上制氫與綠色燃料儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的成熟，可探索深遠(yuǎn)海天然島礁的開(kāi)發(fā)利用，降低開(kāi)發(fā)成本，建設(shè)零碳島嶼，以豐富的天然島礁資源進(jìn)一步支撐海上氫能全面發(fā)展。”劉瑋補(bǔ)充。
推動(dòng)構(gòu)建“基礎(chǔ)研究—工程轉(zhuǎn)化—場(chǎng)景驗(yàn)證”創(chuàng)新體系
當(dāng)前，我國(guó)海洋氫能的發(fā)展已處于國(guó)際領(lǐng)先水平，但在制氫技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)制定等方面仍有向上突破的空間。
呂國(guó)愛(ài)指出，我國(guó)陸上堿性電解槽技術(shù)較為成熟，但其應(yīng)用于海上制氫場(chǎng)景仍存在不少挑戰(zhàn)——電解槽如何應(yīng)對(duì)海面波動(dòng)顛簸?怎樣減少體積以適應(yīng)海上平臺(tái)較高的占地成本?又該如何拓寬對(duì)不同水質(zhì)的耐受程度?這些問(wèn)題還有待學(xué)界與產(chǎn)業(yè)界解答。
另一方面，我國(guó)氫基產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)體系尚未與國(guó)際市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)同步。“未來(lái)如何推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建、做好同國(guó)際市場(chǎng)的銜接，實(shí)現(xiàn)海洋氫能及氫基產(chǎn)品的全球范圍貿(mào)易流通，才是支撐海洋氫能實(shí)現(xiàn)真正商業(yè)化最重要的基礎(chǔ)。”劉瑋說(shuō)。
上述問(wèn)題如何破解?與會(huì)專家給出的答案不約而同——
從技術(shù)裝備維度，應(yīng)推動(dòng)構(gòu)建“基礎(chǔ)研究—工程轉(zhuǎn)化—場(chǎng)景驗(yàn)證”創(chuàng)新體系，規(guī)避三者的割裂狀態(tài)，使海洋氫能發(fā)展從頭至尾實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)研究、工程化以及商業(yè)化的融合貫通和一體化推進(jìn)。同時(shí)，支持設(shè)立海洋氫能重大專項(xiàng)，聚焦關(guān)鍵裝備國(guó)產(chǎn)化突破，建立國(guó)家級(jí)海洋氫能裝備檢測(cè)認(rèn)證平臺(tái)，推動(dòng)相關(guān)海洋氫能制儲(chǔ)運(yùn)裝備更加集約化、模塊化開(kāi)發(fā)。
從標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)維度，為促進(jìn)海洋氫能的國(guó)際貿(mào)易與碳市場(chǎng)銜接，亟需建立跨國(guó)認(rèn)證體系及統(tǒng)一的法律框架。完善海洋標(biāo)準(zhǔn)體系與專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，探索藍(lán)碳核算與氫能碳匯交易規(guī)則，積極參與并主導(dǎo)ISO海洋氫能標(biāo)準(zhǔn)制定，推動(dòng)國(guó)際認(rèn)證互認(rèn)機(jī)制，確保氫能產(chǎn)品合規(guī)流通。
