中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在2011年福島核電站事故后，日本減少了對核能的依賴，現(xiàn)在很大程度上依賴于昂貴的進(jìn)口能源，且來源受限。該國現(xiàn)在計(jì)劃于2040年成為一個(gè)依靠風(fēng)能、太陽能和氫能的“無碳”的氫能社會(huì)，這就是2015年的DNV GL夏季項(xiàng)目的背景。
在DNV GL實(shí)習(xí)的13名日本學(xué)生提出了一個(gè)解決方案，用于在海上生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸可再生的氫能。這個(gè)名為“時(shí)代”的項(xiàng)目可為日本提供清潔的氫能、能源的獨(dú)立、一個(gè)更加綠色的環(huán)境，以及新的就業(yè)機(jī)會(huì)和更多的土地空間。
NTNU大學(xué)大四學(xué)生，項(xiàng)目經(jīng)理Daniel Jakobsen說：“我們開發(fā)了‘時(shí)代’，它是一個(gè)代表消費(fèi)氫能新時(shí)代的概念，也是一種獲取海洋可再生資源和促進(jìn)完整的清潔能源價(jià)值鏈的方案?！?
該概念利用漂浮式的海上風(fēng)機(jī)，通過電解過程從凈化海水中獲取氫氣。所提取的氫氣被壓縮和儲(chǔ)存，并用油輪運(yùn)輸上岸。該項(xiàng)目基于現(xiàn)有技術(shù)，學(xué)生們估計(jì)該技術(shù)到2030年將會(huì)具有成本效益。雖然該系統(tǒng)完美適用于日本海岸沿線的深海水域，但也很容易適應(yīng)一些世界各地的海上區(qū)域。
8月5日，該項(xiàng)目在挪威H?vik向DNV GL的高層管理人員和行業(yè)合作伙伴進(jìn)行了展示。在展示結(jié)束后，DNV GL集團(tuán)總裁兼CEO Remi Eriksen說：“世界的能源結(jié)構(gòu)必須改變，要實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變，我們需要改變我們產(chǎn)生、傳輸、分配和使用能源的方式。今年的學(xué)生暑期項(xiàng)目已經(jīng)表明，利用海上風(fēng)電在海上制氫是未來的一種有吸引力的能源選擇。該項(xiàng)目還展示了技術(shù)創(chuàng)新如何能夠在實(shí)現(xiàn)日本能源獨(dú)立雄心的同時(shí)，創(chuàng)造可持續(xù)的能源解決方案。”
DNV GL和行業(yè)都對加快氫能技術(shù)商業(yè)化感興趣。石油和天然氣公司一直特別希望獲得如何將退役平臺(tái)作為氫能的生產(chǎn)設(shè)施。
時(shí)代技術(shù)分為四個(gè)步驟：
1、氫的生產(chǎn)需要純度很高的水，所以海水在三個(gè)節(jié)能的步驟中進(jìn)行淡化。
2、多層的聚合物交換膜(PEM)電解槽將水電解產(chǎn)生高純度的氫氣和氧氣。這使工廠有足夠的能力來匹配風(fēng)電場的最大功率輸出。
3、在離子壓縮機(jī)中，氫氣被壓縮至700bar以減少儲(chǔ)存體積。氫氣的壓力通過5個(gè)步驟被逐漸提高，并保持能量損失接近零。
4、高壓氫氣被儲(chǔ)存在一個(gè)模塊化的氣罐系統(tǒng)。通過使用輕質(zhì)復(fù)合氣罐，來降低重量和成本。該氣罐的儲(chǔ)氫能力為400噸，壓力為700bar，能夠容納海上風(fēng)電場3天的平均產(chǎn)量。
所有的系統(tǒng)組件都經(jīng)專門選擇，以承受風(fēng)電機(jī)組間歇性的電力供應(yīng)，以及頻繁的啟停循環(huán)。此外，一個(gè)電池和燃料電池組合的備份系統(tǒng)提供了必要的動(dòng)力，以確保在風(fēng)電不可用時(shí)保持關(guān)鍵設(shè)備正常運(yùn)行。其結(jié)果是，風(fēng)電可以根據(jù)需要被存儲(chǔ)和恢復(fù)。
