中国储能网讯：全球首台套兆瓦级电解海水制氢装置试运行成功、我国首个工厂化海水制氢科研项目建成、中广核可再生能源孤网海水直接制氢系统海上试验正式启动……岁末年初，氢能行业捷报频传，且它们有一个共同点——聚焦海洋氢能。

海洋氢能的开发与应用，是解决海上可再生能源消纳、实现氢能全产业链技术装备自主可控的重要战略选择，将助力我国产业升级，催生新的经济增长点，推动海洋经济与绿色经济共同发展。

油企绿色低碳转型重要载体

中国海油是我国最大的海上油气生产商，本就因海而生，其发展海洋氢能具备得天独厚的优势。

2024年12月20日，记者从中海油能源发展股份有限公司获悉，截至当日，全球首台套兆瓦级电解海水制氢装置在该公司兆瓦级电解海水制氢示范中试基地实现连续稳定运行，标志着中国海油直接电解海水制氢技术取得重要突破。

据了解，该装置采用适应海上可再生能源特点以及海水环境的技术所打造，额定产氢量为200标准立方米/小时，可用于大规模产氢，制取氢气纯度可达99.999%，能够满足燃料电池、电子工业等应用场景对高纯度氢气的需求。经中国可再生能源学会组织专家鉴定，该装置整体技术达到国际领先水平。

相比于传统的淡水制氢，海水制氢具有资源丰富的突出优势。但是，海水成分复杂，直接电解易产生催化电极寿命短、电解副反应激烈等问题。中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司风电首席工程师李志川说，该装置通过技术攻关，大幅降低了对原料水质的要求，让海水无须经过淡化处理即可进入电解系统，实现了电解海水制氢的低成本化和稳定长期运行，为我国海上可再生能源利用提供了新路径。

再将目光投向志在打造中国第一氢能公司的中国石化。

2024年12月18日，记者从中国石化新闻办获悉，我国首个工厂化海水制氢科研项目在中国石化青岛炼化建成。据悉，该项目利用青岛炼化水上光伏电站生产的部分绿电，通过电解槽将海水分解为氢气和氧气，所产氢气并入青岛炼化管网，用于炼化生产或氢能车辆加注，生产过程完全在工厂内进行。

面对海水中约3%的盐含量以及杂质中的氯离子会对电解设备电极造成腐蚀，阳离子的沉积可能堵塞设备孔道、降低电解效率甚至损坏设备等挑战，中国石化青岛炼化和大连石油化工研究院联合攻关，通过研发特制的关键设备和特殊工艺流程，成功攻克了耐氯电极技术、高性能极板设计以及海水循环系统等关键技术难题，实现了科研开发与应用场景的高度耦合互联。

此外，中国石化大力推进氢能全产业链技术研发应用。搭建关键共性技术平台，积极推动氢能产业高质量发展，成功投用兆瓦级质子交换膜电解水制氢装置，在国内率先实现百千瓦级固体氧化物电解水制氢项目开车，突破燃料电池铂基催化剂公斤级工业生产。围绕绿氢炼化、氢能交通加强产业布局，成功投产我国首个万吨级光伏绿氢示范项目，建成136座加氢站和11个氢燃料电池供氢中心，由乌兰察布到京津冀地区的“西氢东送”输氢管道被纳入国家规划，打通沪嘉甬、济青、成渝万等5条氢走廊，2023年加氢站氢气加注量占全国的40%左右。

由此不难窥见，“双碳”背景下，石油企业已将氢能视作绿色低碳转型的重要载体。

助力深远海可再生能源开发

作为创新联合体的牵头单位之一，国家能源集团也在身体力行地引领创新。

为加快培育海洋氢能新质生产力，2024年4月12日，国家能源集团国华投资公司（氢能公司）与中集来福士集团合作的“海洋氢能制—储—输—用全链条关键技术研究及示范验证”项目在中集海洋工程研究院举行签约仪式，推进清洁能源技术创新，探索海上能源解决方案，开启氢能向深远海进军的新征程。

据悉，该项目以“四个首个”突破海洋氢能关键技术——创新运用国内首个面向海洋环境的高效、紧凑型电解制氢系统装备，拥有国内首个海上新能源氢能制、储、用工艺集成技术，以及国内首个海上氢能制、储、用全链条数字化智能化控制技术，将打造成为国内首个海洋氢基化工业务平台，为后续深远海风光资源的规模化开发提供技术和装备支撑。

可以预见的是，该示范项目通过海上绿氢制备耦合下游氢基化工的全链条一体化工艺流程，将为我国未来开发海上综合绿色能源、深远海风光电力消纳提供可借鉴的解决方案，为建立“海上能源枢纽”、形成“海上氢经济”“海上氢贸易”积累探索经验。

相关的探索也在中广核展开。2024年12月23日，中广核可再生能源孤网海水直接制氢系统（以下简称“中广核制氢系统”）海上试验样机在中广核汕尾海上综合实验平台（以下简称“汕尾实验平台”）完成安装，正式启动海上试验，标志着汕尾实验平台科研功能正式启用。

“中广核制氢系统利用汕尾实验平台的配套电源，在平台上直接使用海水制氢，可发挥我国沿海地区可再生能源发电与氢基能源转化的配合优势，后续将规划利用储氢、合成甲醇、合成氨等多种手段为可再生能源综合利用开辟新赛道。”中广核海上技术研究中心主任冯茹鸣表示。

海上综合能源岛建设被中国科协列为2024年十大工程技术难题之一，海水制氢、海上氢储运等技术装备待研发突破，急需加快研究形成一批支撑能源岛建设的关键核心技术。中广核已于2024年11月22日正式发布《广东省海上综合能源岛产业科技创新平台建设实施方案》，标志着国内首个海上综合能源岛创新平台启动，为深远海可再生能源开发打造成套解决方案。

中广核新能源广东公司党委书记、总经理潘天国表示，中广核制氢系统海上试验启动后，汕尾实验平台已构成具备源、网、荷、储各项要素的海上综合能源岛雏形，可开展深远海综合能源岛多模式发电、微电网构建与协调、多能源转换等多种关键技术的试验与验证，为我国深远海可再生能源开发提供技术支撑。

多方合作促进科技成果转化

记者注意到，中国海油和中广核在海洋氢能方面取得的相关进展，均与深圳清华大学研究院有着千丝万缕的联系。

中广核制氢系统由中广核与深圳清华大学研究院联合研发，以汕尾实验平台配套建设的风电、光伏发电作为电源进行海水制氢。

李志川也提及，为应对未来海上风电大规模发展后可能产生的消纳及运输问题，中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司依托自身产业优势，大力推动战略性、原创性科技攻关，联合深圳清华大学研究院共同研发制造了全球首台套兆瓦级电解海水制氢装置。

电解水制氢作为绿氢制备的主流手段，成本主要涉及电、水和制氢装备。深圳清华大学研究院海洋氢能研发中心常务副主任邝允认为，当前，行业普遍将注意力集中在电价和电解槽成本上，水的来源问题却常常被忽略。实际上，如果没有稳定的水供应，制氢规模化生产将难以持续进行。

“目前电解水制取1公斤氢气需要消耗9公斤水，如果加上辅助设施（如水纯化装备、冷却装备等）用水，制取1公斤氢气的用水量甚至达到20公斤至30公斤。按照年绿氢供给量1亿吨计算，对应的耗水量约为20亿至30亿吨。”邝允介绍，“现阶段，绿氢的发展空间与可持续能源的价格直接挂钩，因此在富集可持续能源地区建立大规模产氢站是一种理想的低成本制备绿氢途径。而我国可再生能源（太阳能、风能等）主要分布在西北和海上，淡水资源匮乏，如果采用成熟的淡水纯化再电解制氢的技术路线，水资源的大规模消耗将成为制约绿氢大规模发展的重要瓶颈。”

我国沿海地区和海域具有较为丰富的风能、太阳能和海水资源，具有绿电生产绿氢的资源优势。利用海水直接电解制氢，可将不稳定且较难储存的绿电资源就地转化为相对容易储存和消纳的绿氢资源，而且还能节省宝贵的淡水资源，为氢能产业发展开辟新途径。

邝允指出，中国西北地区拥有丰富的盐湖及盐碱水资源，未来可再生能源开发重点也会向海洋拓展，在这些无淡水或淡水供应紧张的地方，可以通过使用非饮用水，如盐碱水、海水来制氢，以突破产业发展的瓶颈。

在李志川看来，未来直接电解海水制氢技术将与海上风电等可再生能源发电技术相结合，实现深远海可再生电力的就地消纳，大幅降低电力传输和制氢成本，形成以绿氢为核心的海上可再生能源综合利用新模式。

不容忽视的是，海洋氢能的发展还将“反哺”陆地。邝允认为，海水制氢技术也可拓展矿井水、油气田采出水、工业及城市中水等含盐水制氢领域，解决大规模制氢水源限制的问题，为全球氢能规模化应用提供支持。