随着近海风电资源快开发的日趋饱和,中国海上风电正向更深的远海、更大规模发展。但远海风电有两个大难题:海缆拉到岸上成本高,发的电也难并入电网用掉。日前,福州大学研究团队联合福大紫金,在《中国海上油气》发表了新研究成果,提出让深远海风电在海上集中平台制氨模式,构建了“海上风电制—储—运绿氨”的经济测算模型,为破解深远海风电用电难题提供了关键技术路径和经济性指南。
这个深远海风电绿氨产业链,核心动力就是深远海的风电。氨能高效和安全地储存氢能源,而且成本低,所以整个产业链能实现从绿色制氨、安全运氨,到海陆各处用氨的无碳清洁能源模式。 研究团队介绍,在海上制氨的流程里,主要靠风机发电来完成全流程制氨,还能利用海洋资源,一步步做好海水淡化、电解海水制氢、分离空气制氮、合成绿氨,最后把氨存好运走。
目前制氨主要有三种模式:在陆上集中制、在海上集中制、在海上分散制。综合来看,海上集中制最适合深远海风电。 研究团队用“氨平准化成本”作为核心指标建了经济模型,摸清了成本构成和关键影响因素。
从成本结构看,花在风场和平台上的钱最多。海上风电场的投入占总资本成本的66%,制氨平台占24.8%,两样加起来超过九成。这反映了当前在建深远海风机和浮式平台的成本还很高。而在制氨装置内部,电解制氢设备和绿氨合成装置的成本占比分别是53.9%和44.1%,是降本增效的关键突破点。
再看关键影响因素。氨的产量是决定性因素,产量越大成本越低。如果每天产氨不到100吨,成本会比在陆上制绿氨、传统制灰氨都高;但要是每天能产300吨以上,成本就会明显下降,介于陆上绿氨和传统灰氨之间,展现出良好经济性。
而离岸距离也会影响成本,离岸边越远成本越高。不过只要每天产氨能达到300吨以上,距离再增加,对成本的影响也会慢慢变小。
深远海风电制绿氨,不光能解决风电消纳难题,还能打开海上氢能经济的大门。团队的研究显示,每天产氨300吨以上的规模化生产是保证经济性的核心,选对平台类型、做好运输规划则是降低成本的关键。随着风机、电解槽、合成氨技术不断进步,成本持续下降,深远海“用风电制氨”的未来会更广阔。信息来源:福建日报·新福建客户端记者 李珂。