“当初问你为什么带炸弹来的居民,如今却说谢谢” 走进国内首个绿色氢能示范现场[现场报道]
用行原风电场电力电解制氢
在咸德绿色氢气加氢站实现商用
济州计划到2035年生产6万吨绿色氢气
年内将再引进20辆氢燃料公交车
本月19日,记者来到济州旧左邑行原里时看到,多台巨大的风力发电机迎着猛烈的海风高速旋转。行原里不仅在济州游客之间以“打卡拍照地”闻名,在能源领域也具有非同一般的意义。由济州能源公司在此运营的3.3兆瓦级绿色氢气生产设施,是国内首次实现绿色氢气生产并成功商业化的案例。
行原里绿色氢气生产设施利用附近行原风力发电园区生产的电力,对水进行电解来生产氢气。由于这一过程中完全不排放碳,因此被称为“绿色氢气”。用天然气重整制取的氢气在生产过程中会产生碳排放,因此需要单独的碳捕集工序。
通过电解水制氢的水电解设备由国内企业安装完成,包括Hydrogen Energen公司(两套1兆瓦级碱性电解装置)、韩国燃气公社(一套1兆瓦级质子交换膜电解装置)、斗山Enerbility公司(一套0.3兆瓦级质子交换膜电解装置)。这里每天最多可生产1.2吨氢气。
韩国燃气公社从SK E&S与美国Plug Power合资成立的SK Plug Hyverse公司引进了质子交换膜(PEM)水电解设备。PEM设备本体来自美国Plug Power公司。斗山Enerbility的PEM设备则是由国内企业Elchemtech和Sunbo联合开发。
当天可以看到处于停机状态的斗山PEM设备和Hydrogen Energen的碱性设备。济州能源公司清洁氢气运营部长Kang Byungchan表示:“与碱性方式相比,PEM方式设备体积更小、效率更高,但价格昂贵且寿命相对较短;而碱性方式结构简单、技术成熟度高,各有利弊。”
在整个氢能生态链中,韩国在氢燃料电池等氢能利用领域处于领先,但在氢气生产方面则被认为相对落后。济州绿色氢气生产设施通过实际运行经验,为进一步提升国内水电解技术提供了一个示范性实证平台。
尤其是,这一设施作为国内首次实现绿色氢气生产并成功实现商业化的案例,具有重要意义。济州道在去年10月23日首次将这里生产的绿色氢气用于氢能公交车商业运营。此前,济州汉拿上明风力园区也曾生产过绿色氢气,但未能实现商业化。
实际上,行原生产的绿色氢气被压缩至200巴(bar,1bar=10万帕),装载到管式拖车上,通过汽车运往约20分钟车程之外的咸德绿色氢气加氢站。咸德加氢站自去年10月氢能公交车投入商业运营之时起同步开始运营。起初得知咸德要建设加氢站时,居民反对声很大,但通过说明会等方式提高了居民对氢能的理解。
济州特别自治道未来成长课长Ko Yunseong表示:“综合考虑公交线路与人流量等因素,我们决定在咸德建设首座绿色氢气加氢站。最初举行居民说明会时,还有很多人反对说‘为什么要把炸弹搬到我们村里来’,但现在反而对加氢站表示感谢。”这是因为绿色氢气加氢站建成后,村庄周边得到整治、交通环境改善,带动游客流入等附加效应。
从行原用管式拖车运来的绿色氢气在咸德再次被压缩至900巴,然后为氢能公交车等车辆加注。为一辆氢能公交车加满氢气大约需要30分钟,为Nexo乘用车加氢则约需5分钟。
安装有氢气储罐和压缩机的空间配备了三重、四重安全装置。咸德加氢站站长Hyun Junghun表示:“天花板上安装了气体探测器、氢焰探测器和超声波探测器,可以即时探测泄漏情况。一旦温度升高或检测到异常压力,自动控制系统就会自动关闭所有设备。”
济州道在今年5月发布了到2035年实现碳中和的规划,比国家层面提出的“2050年碳中和”目标提前了15年。预计绿色氢气将与风力、光伏等可再生能源一道,在济州实现碳中和过程中发挥关键作用。
济州道计划到2035年每年生产6万吨绿色氢气,其中大部分将用于发电。目前济州岛上中部发电和南部发电两家公司正在运营液化天然气发电站,计划优先将其转为氢气掺混燃烧发电,长期目标则是转为纯氢发电。
氢能公交车方面,目前济州岛上运营中的氢能公交车有5辆,计划在年内再新增20辆。今年济州还将首次引进采用阿姆罗尔装载方式的氢能清扫车。氢气加注基础设施也将同步扩充。济州道将与Hi-S One、Cheonma财团等民间主体合作,在涯月、翰林和画幅洞新建3座加氢站。现代汽车还计划在道头洞运营一座移动式加氢站。
今后亟待解决的课题是提高经济性。目前仍处于实证阶段,绿色氢气加氢站实行免费运营。Ko Yunseong科长表示:“我们将于9月前完成对绿色氢气生产成本等的分析,并公布收费政策。初期无论如何都需要政府提供激励,但随着未来设备利用率提高,我们也期待氢气价格会随之下降。”目前内陆地区氢气加注费用为每千克8800至1万500韩元左右。
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