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十萬噸可再生能源電解水制氫合成氨
日期:2022-07-01   [復制鏈接]
責任編輯:sy_luxuanru 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
 國家重點研發(fā)計劃“氫能技術(shù)”重點專項2021年度擬立項項目公示,清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院(以下簡稱:清華四川院)成為“十萬噸可再生能源電解水制氫合成氨示范工程”項目牽頭單位。


 
“十萬噸”“可再生能源電解水制氫”“合成氨”……不少朋友可能和小天一樣,剛看到這些專業(yè)名詞的時候一臉懵。莫慌!今天小天帶領大家走進能源開發(fā)的一角,為大腦“輸入”新知識。


 




隨著“碳達峰、碳中和”工作的持續(xù)推進,人們也越來越關注“大氣污染”“極端氣候”等全球氣候變化帶來的系列問題。人們習以為常的生活方式、消費行為或日常事務中都很有可能存在著隱形“環(huán)境污染”。

以農(nóng)產(chǎn)業(yè)為例↓

液氨作為化肥最主要原料之一,它的關鍵合成原料就是氫氣,占到了全球氫氣總產(chǎn)量的40%以上,然而現(xiàn)階段99%以上的氫氣都來自于煤炭、天然氣等化石能源的催化重整。在這種傳統(tǒng)化工生產(chǎn)流程下制取氫氣并合成氨,會產(chǎn)生大量的二氧化碳,并對環(huán)境造成一定程度的污染,并不具備可持續(xù)性和環(huán)境友好性。

電解水制氫合成氨的技術(shù)研究及工程示范,則力圖通過新的工藝路徑制氫取代化石能源消耗,實現(xiàn)傳統(tǒng)化工領域的“碳減排”。


 


下面請大家進入科普時間——清華四川院高級工程師羅子萱表示:“電解水制氫合成氨技術(shù)是將完全清潔的可再生電力資源轉(zhuǎn)換為原料氫氣,再與從空氣中分離出的氮氣一起合成液氨,該項目為首例僅采用電力作為生產(chǎn)原料的合成氨項目,這不僅可以將白白流失的‘棄電’化廢為寶加以利用,還為化工生產(chǎn)提供新的氫源獲取途徑。氫是化工產(chǎn)業(yè)的‘血液’,基本上所有的化工生產(chǎn)都離不開氫氣,如果可再生能源電解水技術(shù)能進一步推廣到其他化工或材料行業(yè),將有效提高可再生資源利用率,大大降低一次化石能源的消耗,為‘雙碳’目標的實現(xiàn)貢獻重大力量,意義非凡。”

看完基礎知識,伙伴們應該對合成氨、電解水制氫已經(jīng)有了一定的了解?,F(xiàn)在再將“十萬噸”、“可再生能源電解水制氫”、“合成氨”這些專業(yè)名詞連接起來,又會“擦”出什么樣的實力火花呢?


 


清華四川院將與三峽集團、四川大學、四川省能投集團等多家聯(lián)合單位共同開展“十萬噸級可再生能源電解水制氫合成氨示范工程”。“由于可再生能源系統(tǒng)存在快速瞬時變化與間歇波動特性,而化工生產(chǎn)又需要連續(xù)穩(wěn)定,兩者在技術(shù)上存在難以耦合的情況。所以,我們的研究重點也將關注突破可再生能源制取氫氣合成氨系統(tǒng)的全流程優(yōu)化規(guī)劃與系統(tǒng)設計、運行控制策略、安全防護體系建設、系統(tǒng)接入與商業(yè)運營等共性關鍵技術(shù)難題,提出創(chuàng)新的工程規(guī)范與相關行業(yè)標準,以支撐示范工程順利建設落地,并能將該技術(shù)和工程經(jīng)驗復制推廣。”羅子萱介紹道。

不僅如此,針對大規(guī)模電解水制氫集群系統(tǒng)等相關技術(shù)問題,清華四川院也將研發(fā)出特制適配軟件,以提供多段的技術(shù)途徑、解決方案及經(jīng)濟運行策略。


 

“識別全工段安全風險”、“設計‘源網(wǎng)氫氨’多工段優(yōu)化配置與運行策略”“提出電、氫、化工、碳等多市場價格聯(lián)動的生產(chǎn)決策機制”……在一步一步的研究和設計下,“十萬噸級電解水制氫合成氨示范工程”已初現(xiàn)藍圖,也將為國家可再生電力應用創(chuàng)新及傳統(tǒng)化工行業(yè)轉(zhuǎn)型升級事業(yè)添磚加瓦。清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院常務副院長魯宗相表示:“‘十萬噸級可再生能源電解水制氫合成氨示范工程’是研究院首次牽頭的國家重點研發(fā)計劃‘氫能技術(shù)’重點專項項目,能夠牽頭這樣重要的研發(fā)項目,源自于研究院六年來不斷的技術(shù)積累與沉淀,不斷地在科技創(chuàng)新道路上拼搏奮進。”


 

作為四川省校合作落地的第一個科研機構(gòu),成立六年來,清華四川承擔了600余個項目,而這次的“十萬噸級電解水制氫合成氨示范工程”,只是其中一項縮影。

六年來,清華四川從無到有,從小到大,在能源互聯(lián)網(wǎng)的探索實踐中砥礪前行,大力推動學科交叉融合,積極開展產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新,走出了一條緊密契合清華大學“雙一流”建設實際,深度服務四川經(jīng)濟社會發(fā)展的協(xié)同創(chuàng)新之路,逐步發(fā)展成為能源互聯(lián)網(wǎng)領域具有引領作用的技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)機構(gòu),為清華大學服務西南地區(qū)和天府新區(qū)對外開放做出了突出貢獻。↑智慧氫能實驗室作為四川省校地合作的示范單位、天府新區(qū)形象展示窗口,清華四川致力于打造能源互聯(lián)網(wǎng)領域的人才匯聚平臺、科技創(chuàng)新中心、產(chǎn)業(yè)發(fā)展高地,堅持以“開放、共贏”為指導理念,積極加強國內(nèi)外合作、擴大對外交流,進一步提升研究院的行業(yè)影響力和國際知名度。


 

“我們所取得這些成果背后都離不開天府新區(qū)對我們的支持和關懷,優(yōu)美的工作環(huán)境、優(yōu)越的人才政策、周到的政務服務,以及在人才公寓、子女就學等方面提供的便利,讓我們的科研人才能夠安心投入工作,這才能換來如今的發(fā)展成果。”魯宗相說到。

六年過去,清華四川院已深深扎根天府新區(qū),為省市區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展貢獻著源源不斷的“清華力量”。六年過去,研究院各項工作均交出了亮麗的答卷,未來,清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院也將繼續(xù)與天府新區(qū)同心同向,共同譜寫高質(zhì)量發(fā)展的新篇章。
 
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來源:天府發(fā)布
 
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