“海水能夠不經淡化直接轉換成氫能嗎？”

　　在2022年11月30日之前，這個問題的答案是否定的。那天，中國工程院謝和平院士團隊在《Nature》正刊上發(fā)表海水制氫原創(chuàng)性成果，向全球發(fā)出了“能”的理論聲音。

“東福一號”在福清興化灣制備氫氣。（東福研究院供圖）

　　短短半年之后，在福清興化灣，由謝和平院士團隊與東方電氣集團聯(lián)合開展的海水原位直接電解制氫技術海上中試成功，把這一問號拉直。

　　最近一個月，東方電氣（福建）創(chuàng)新研究院有限公司執(zhí)行董事、總經理劉泰生很忙。他忙著向來榕參加2024第二屆中國海洋裝備博覽會的海外客商介紹“福州造”海水直接制氫裝備的最新成果。

　　很多客商發(fā)問：這是怎么做到的？

　　海水無淡化制氫技術，誕生于實驗室的“溫床”里。謝和平院士團隊將該技術原理樣機放在灌有海水的試驗艙里，完成技術實驗。

　　理論成果走出“實驗室”的關鍵一步，是要將原理樣機從放在海水里變成放在海洋里。一字之差，背后卻是困難重重。

　　一場以研制海上制氫平臺為突破口的聯(lián)合攻關展開了。

　　置身大海，怎樣將原理樣機功率放大？制氫的電從哪里來？怎么確保設備安全穩(wěn)固？“東方電氣集團是裝備制造企業(yè)，造得了核能裝備等大國重器，但是我們這個新團隊缺乏海工裝備建造和應用經驗，何況這個平臺無先例可循。”團隊項目經理曹雪幡坦言。

　　好在福建人擅于穿江達海！福建涉海高校院所、造船企業(yè)眾多，每一項難題都在“強強聯(lián)合”中找到解決方案。除了“專業(yè)”合作外，來自福清當?shù)睾T、漁民的智慧解決了關鍵問題。

　　制氫，需從海上風機上取電。幾條電纜一拉不就行了？沒這么簡單。從風機承臺高處斜向下拉，海風太大；從海底拉線，容易被魚類啃咬破壞；讓纜線漂浮海面上，固定不住。

　　“把電纜綁在浮子上”“綁扎改用海繩，輕便又牢固”“纜線中段再拉兩個點，海浪來了也不怕”……在聯(lián)合研發(fā)團隊與海員、漁民們你一言我一語中，難題迎刃而解。

　　“有院士、高校的智力支撐，也有當?shù)貪O民、工人的經驗支持，結合東方電氣的工程能力，我們的平臺實現(xiàn)從陸地走向大海。”曹雪幡說。

　　為什么選擇在福清興化灣下水？團隊將原因總結為“天時地利人和”。

　　2023年初，團隊成員陳屹為考察下水點，沿著福建海岸線走了一圈，直至來到福清興化灣。遠眺海面，一座座白色風電塔筒猶如擎天柱般矗立，他心生感慨：“海水是寶，海上吹來的風也是寶！”

　　福州有豐富的海上風能資源。近年來，10兆瓦、18兆瓦、26兆瓦海上風電機組接連在這片海上出爐。“制氫試驗場地要求嚴格，政府不僅開放包容，更尊重科學家，愿意聽取建議，我們真正選對地方了。”劉泰生說。

　　陳屹的視角更多落在實際操作上。在他看來，興化灣海況相對溫和，兄弟單位就在附近，能夠提供場地保障。更幸運的是，海上風電機組預留了取電口，適合開展試驗。“三峽業(yè)主留了一手，正好拉了我們一把。”

　　事實上，哪有那么多巧合。

　　20世紀90年代，福州提出建設“海上福州”，鼓勵做大做強海洋產業(yè)。近年來，福建三峽海上風電國際產業(yè)園、金風科技等海洋裝備制造業(yè)龍頭企業(yè)紛紛選擇福州，國家級海上風電檢測中心、技術國際領先的風電裝備制造基地等“國字號”項目、平臺落地福州。

　　東方電氣集團同樣相中了福州。2019年，第一家涉海企業(yè)落子福州；2022年，創(chuàng)辦東福研究院等企業(yè)，進一步深化氫能、風電、海洋能研究等領域合作。

　　“資源條件都有了，三步并作兩步走，只爭朝夕。”謝和平院士在聯(lián)合研制攻關海上制氫平臺時，對聯(lián)合研發(fā)團隊提出了更高要求。

　　從浮體設計到制造施工，再到安裝調試……項目團隊邊做邊改，邊改邊做，聯(lián)合研發(fā)，不斷嘗試。最終，全球首個漂浮式海上制氫平臺研發(fā)、海底勘探、設備穩(wěn)定性改造、海上連接和吊裝等一個又一個“硬骨頭”被啃下。

　　2023年3月，全球首套與可再生能源相結合的漂浮式海上制氫平臺——“東福一號”完工下水。

　　一山放出一山攔，拼體力的考驗開始了。團隊成員大多來自四川、安徽等內陸城市，“旱鴨子”出海，紛紛暈船，有的吐完扶著墻進艙讀數(shù)據(jù)，有的強忍不適為試驗爭取時間。團隊成員周子健還記得，“迎著第一縷陽光出海”成了所有人的生物鐘。

　　海上中試于2023年5月17日啟動。第五天，臺風“瑪娃”逼近，試驗面臨前所未有的壓力。“經受8級大風、1米高海浪、暴雨等考驗，連續(xù)穩(wěn)定運行超240個小時，海水雜質離子阻隔率高達99.99%以上，制氫純度達到99.9%至99.99%。”10天后，中國工程院專家組一行登上“東福一號”，確認海試成功，創(chuàng)下真實海洋環(huán)境下無淡化直接電解制氫新紀錄。

　　兩年實現(xiàn)三大突破——

　　從2022年底項目正式立項，到2023年5月海試成功，這只是“福州造”海水直接制氫裝備“東福一號”一代的使命；

　　走向產業(yè)化、規(guī)模化，裝備還要再升級，就在今年7月，已完成十立方米陸上試驗；

　　能不能再迭代，實現(xiàn)體積更小、更節(jié)能、更高效？謝和平院士團隊與東福研究院的回答是：能！

　　在氫能新賽道上，劉泰生底氣十足：“我們有信心把更多問號拉直！”（記者 林榕昇 謝星星）