

“海水能夠不經(jīng)淡化直接轉(zhuǎn)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(shù)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(jīng)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(shù),,誕生于實驗室的“溫床”里。謝和平院士團隊將該技術(shù)原理樣機放在灌有海水的試驗艙里,,完成技術(shù)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(jīng)驗,何況這個平臺無先例可循,?!眻F隊項目經(jīng)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(jīng)驗支持,,結(jié)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?!辈苎┽φf,。
為什么選擇在福清興化灣下水?團隊將原因總結(jié)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,?!眲⑻┥f。
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(chǎn)業(yè),。近年來,,福建三峽海上風電國際產(chǎn)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(shù)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,?!敝x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(diào)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(jié)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(nèi)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?!背闪怂腥说纳镧姟?/p>
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,?!敖?jīng)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(zhì)離子阻隔率高達99.99%以上,,制氫純度達到99.9%至99.99%,?!?0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(chǎn)業(yè)化,、規(guī)?;b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)