利用风能、太阳能等可再生能源产生的绿电驱动电解水反应制氢, 对解决能源短缺和环境污 染、实现“ 双碳 ”目标具有重要意义。近年来,我国海上风电装机容量持续大幅增加,截至 2022 年 累计装机容量已突破 3000 万千瓦,约占全球 54%,近岸 / 离岸海上风电就地消纳问题日益凸显。 因此,发展基于海上风电的电解水制氢技术对我国海上风电、氢能产业的发展具有重大引领带动 作用。然而,海上风电电解水制氢技术目前存在淡水资源紧缺、海水成分复杂、电极腐蚀严重等问 题,亟需发展以海水为原料的绿氢制备新方法与新技术。传统碱性电解水制氢的电能利用率一般 为 65% 至 80% 未能利用的电能转化为低品位废热(80 ~ 90°C)排放至环境中,造成了能源的严重 浪费。在本工作中,研究团队利用电解水产生的废热作为海水低温制淡水的热源,建立了废热回收 系统,并与海水低温淡化技术进行耦合集成,突破了电解水低品位废热利用的技术瓶颈,成功研发 出海水制氢联产淡水新技术。相比传统淡水电解水制氢,该技术省去了废热移除所必需的换热器 单元与淡水净化单元,减少了设备成本与能耗。
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