西门子能源可持续制氢解决方案
如今最重要的挑战之一是全球经济的脱碳。应对这一挑战的关键是不断发展可再生能源 以及多维能源交叉融合,即通过绿氢,将可再生能链接到发达的工业、能源和交通基础设施中。西门子能源使用 PEM 水电解技术,利用可再生能源生成“绿色无碳”的氢气,以这样的方式为全球能源转型做出重要贡献。Silyzer 产品系列可以帮助您将太阳能和风能等间歇性波动能源整合到工艺过程中。西门子能源正在为将来的可持续制氢制定标准。从规划、调试到运营,西门子能源将作为可靠的合作伙伴为您提供专业化定制的服务和技术支持,以满足您的需求。
氢 — 未来的燃料
可再生能源正在全球范围内发挥越发重要的角色。它是能源领域中可持续发展和去碳化的支柱,因此也是到 2100 年实现脱碳的关键技术。它在全球发电中所占的份额每天都在增长。但是怎样做才能将太阳能和风能这类波动性电力资源有效地整合到现有电网、正在进行的工业过程以及灵活的个人交通工具中?
氢并不只是未来的燃料,也是当下的燃料。
氢是宇宙中最常见的元素。几乎所有化学燃料都基于氢,但是以碳氢化合物或其他氢化合物等形式存在。为了限制因全球 CO2 排放量增加导致的气候变化,我们必须找到生成无碳的、可持续发展的燃料的解决方案。这尤其要求使用可再生能源制氢。
西门子能源公司与液化空气集团将建立合作伙伴关系,共同开发大规模电解槽以实现可持续制氢生产。
在法国和德国政府的支持下,法国和德国将共同启动开发电解和制氢技术的生态系统。这些合作伙伴已经确定开发大规模制氢项目,为工业规模的电解槽系统的开发奠定了基础。其中一个项目就是法国液化空气集团开发的项目-位于法国的容量为 200 兆瓦的 H2V 诺曼底项目。
Power-to-X 描述的是通过水电解技术及后续合成工艺、将电力能源转化到液态或者气态的化学能源的方法。利用电流,水被分解为氢气和氧气,一个 100% 无碳排放的过程。作为能源转型的一项关键技术,氢气可以很容易地存储,并可以通过许多方式进一步使用或处理。
多维能源融合可以通过 Power-to-X,有可能将初级化石能源消耗降低 50%,即使电源需求增长了 25%
- 交通:Power-to-X 生产可立即使用的合成燃料:绿色甲烷,绿色甲醇,绿色柴汽油或绿色航空燃油-随时可以使用。
它们可以逐渐与化石燃料混合,直到完全替代化石燃料作为主要能源。现有的存量基础设施,例如天然气管道,加气站或存储设施,以及现存的由绿色燃料驱动的低成本消费商业场景仍然可以延用。 - 电力:现代燃气轮机可以使用氢气和天然气的混合气运行,氢气份额为 5% 到 100%。氢气可以在燃气网中进行存储,运输,并在燃气轮机,联合循环或燃料电池发电厂中进行氢能发电。
工业:热需求大;氢气可实现脱碳的金属生产;绿氢可用作生产氨和其他产品的原料。
氢经济的机遇
将来自电力行业的风能或太阳能等可再生电力制取“绿色电子”用于其他行业的能源脱碳,可带来巨大的环境和商业利益。通过 Power-to-X 技术,发电以外的行业将从可再生能源中受益,并在从生产到应用的整个价值链中变得越来越绿色。
电解水设备制造工艺
西门子能源认为,氢能市场在未来几年将大幅增长。通过以下视频您将了解到我们是如何通过灵活的增产工作为这一需求做准备的。
PEM 电解槽 – 动态,高效,清洁
J. H. Russell 及其同事于1973年率先认识到 PEM 电解在能源行业的巨大潜力。
PEM 得名于质子交换膜。PEM 的特性是允许质子渗透,但不允许氢气或氧气等气体渗透。因此,在电解过程中,该膜尤其具有分离器的功能,防止生成的气体混合。
膜的正面和背面是连接到电源正负极的电极。在电极处分解水分子。与传统的碱性电解相比,高动态 PEM 技术非常适合收集风能和太阳能生成的不稳定能量。此外,PEM 电解还具有以下特点:
- 功率密度越大,效率越高
- 即使在部分负载下,也能生成高质量的气体
- 维护成本低且运行可靠
- 无化学物质或杂质