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众所周知,欧洲海上风电资源非常丰富,用海上风电制氢已经成为行业热门,那么问题来了,海上风电如何制氢呢,浮式风机制氢可行吗?
01风机制氢一体化方案
把模块化电解水制氢设备整合在海上风机塔筒内,风机所发电直接用来电解水制氢,生产的氢气接入现成的海底天然气管网。
几种欧洲海上风电制氢方案介绍
几种欧洲海上风电制氢方案介绍
几种欧洲海上风电制氢方案介绍
02半潜式浮式风电基础平台制氢方案
充分利用半潜式风电基础平台拥有较大空间优势,布置较大规模的电解水制氢设备,生产出来的氢气可以直接通过海底天然气管道输出。
几种欧洲海上风电制氢方案介绍
当前英国阿伯丁一家公司ERM正在推进的Dolphyn(DeepwaterOffshoreLocalProductionofHYdrogeN)项目就是采用这一方案,项目已获得英国政府312万欧元的资助。项目第一阶段完成可行性分析和前端概念设计,随后做2MW浮式风机样机试验(投资费用1600万欧元,年产氢180吨),接着做10WM单机试验(投资费用4000万欧元,年产氢900吨),然后再做10X10WM小规模商业化项目(投资费用3亿欧元,年产氢9000吨),技术和模式成功后,规划了4GW的大批量商业化浮式风电制氢项目(投资费用120亿欧元,年产氢36万吨)。
以上这两个方案的基础是,欧洲北海已经拥有成熟的海底天然气管网,充分利用现有管网设施解决了最头痛的氢气运输问题。而如果需要重新铺设海底管网,这些方案就失去经济性优势喽。
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03利用现有老旧油气生产平台制氢
充分利用已有的海洋油气生产平台的基础设施载体来制氢,既可用“绿氢”替代本平台上的石化能源消耗,减少油气生产的碳排放,也可以将生产的出来氢气外输。
几种欧洲海上风电制氢方案介绍
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应用实例:荷兰石油公司NEPTUNE将一座无人值守的生产平台Q13A改造成制氢平台
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采用集装箱模块化设备,将制氢装备很方便地安装在平台上
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上图是利用现有油气平台来进行海上风电制氢的上下游产业链示意
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如上图,还可以跟碳捕捉结合起来,利用挪威北海上的水泥重力式采油平台(挪威有30多座此类平台,大多是上世纪70-80年代投产的,此前平台太重了,废弃后几乎是无法拆解的),一方面用来作为海上风电制氢平台,制成氢气通过海底管道输出,另一方面又可以将周边的油气开采生产的CO2捕捉回来,回注到老油田以提高产量。
几种欧洲海上风电制氢方案介绍
大量的老旧导管架采油平台也可以发挥同样的功能
04独立的海上制氢平台方案
在离岸较远的海上风电集中区域,新建专门设计的海上风电制氢平台,进行大规模的制氢,所生产氢气既可以通过海底管道输出,也可以压缩后通过高压储罐储运,或者转化成甲醇或氨后,通过常规模的运储船输出。
几种欧洲海上风电制氢方案介绍
几种欧洲海上风电制氢方案介绍
上图是海上风电制氢平台简要工艺流程
几种欧洲海上风电制氢方案介绍
上图是半潜式制氢平台示意图
05海上风电枢纽岛制氢
在海上风电场聚焦海域,建造人工岛,作为海上风电枢纽中心,聚集了换流站、运维中心、制氢工厂、物流码头等设施。
几种欧洲海上风电制氢方案介绍
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当前欧洲北海已经规划了好几个此类枢纽中心
几种欧洲海上风电制氢方案介绍
欧洲北海风电枢纽岛(NorthSeaWindPowerHub),可以将海上风电价值最大化,以最优模式统筹为欧洲多国服务
几种欧洲海上风电制氢方案介绍
这样的枢纽岛可以服务30GW的海上风场
几种欧洲海上风电制氢方案介绍
另外一些概念性海上风电枢纽岛示例
以上是油气平台改造(“油”来已久),独立风氢平台(“风氢”独特),枢纽岛制氢(“枢”它最牛)的海上制氢方案。相信未来随行业技术的发展、特定需求的出现,将有越来越多的海上制氢解决方案可以共同探讨。
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