全球风能理事会（GWEC）发布了最新的《全球海上风能报告》。该报告预计，在2022-2030年间，全球海上风电装机容量可能会增加260GW，到2030年，全球海上风电装机容量将达到316GW。
根据国际能源署（IEA）的数据，预计到2040年，全球可利用的海上风能资源可达到全球电力需求的11倍，这项能源的利用对于实现2050年全球净零碳排放目标是至关重要的一步。
因此，全球多个国家的政府已开始认识到海上风电的重要性，它不仅能够提供安全、可靠、清洁的能源，而且还可以促进新兴产业发展并创造就业机会。因此，许多国家正在加快推进海上风电项目的布局，并设定了雄心勃勃的目标。
随着全球海上风电投资的强劲增长，海上风电行业也出现了一种新趋势——风电制绿氢。
“绿氢”是指利用光伏、风能等新型清洁能源电解水生产的氢气，相较于传统的化石燃料制氢，所得氢气更加环保、低碳化。
当前，海上风电正逐步向深海扩张。海上风电场的发电量巨大，不能仅仅将其输送至陆上高压电网。因此，通过利用海上风电技术制备氢气，就能在近处消纳多余能源，避免长距离传输的成本以及能源损失。
风电制氢的应用及前景
早在2020年，丰田汽车公司为Energy Observer船提供了燃料电池系统，该船利用可再生能源发电，可以在线电解海水制氢。该船在2020年已行驶了1万海里，其动力系统的结构引入了多级反渗透脱盐系统，在电解槽中产生4Nm³/h的氢气。此外，该船还引入了压缩机、八个35MPa的压力储氢瓶、丰田燃料电池技术系统、总面积达141平方米的光伏板、风力发电系统Oceanwings wing以及锂电池。
Energy Observer船主要有三种动力模式：1)在正常航行时，采用太阳能或风能直接为推进提供动力；2)当发电量暂时下降时，锂电池组将接管，继续为推进提供动力；3)在长时间停船时，燃料电池将接管，利用氢气发电和储电。
2022年7月，石油和天然气行业巨头壳牌做出了一项重大投资决策，将在鹿特丹港兴建一座海上风力发电绿氢工厂。壳牌公司表示，该项目将在2025年开始运营，并成为荷兰乃至整个欧洲最大的可再生氢气工厂。这座工厂将在欧洲最大的海港——鹿特丹港建设，配备200兆瓦的电解槽，每天可产生约6万公斤的可再生氢气。
生产的氢气将通过管道供应给鹿特丹内的壳牌能源和化工园区，代替炼油厂产生的灰氢。这将促进该设施生产的汽油、柴油和喷气燃料等能源产品的脱碳过程。随着重卡进入市场和加氢网络的发展，可再生氢供应也可以直接用于上述目的，帮助商业道路运输实现脱碳。
当海上风电项目进入深海区域时，未能及时消纳的风能可以通过电解等技术转化为液态或气态的化学能源进行储存。特别是通过海上风电制氢，有望成为克服深远海区域风电开发难题的关键。
海上制氢的难点和新技术的出现
在海上制氢面临的重要问题之一便是如何储存氢。由于氢气储存的条件比较苛刻，尤其是在海上，当制氢和储氢功能集成于同一海上平台时，储存氢气所消耗的空间成本将会非常高。
比利时海洋工程公司Tractebel Overdick公布了一个海上大规模储氢的方案，该方案利用海上平台制造和压缩氢气，然后将氢气储存到海底盐穴中。
在陆地需要氢气的时候，可以通过管道直接将海上平台制造的氢气输送到陆地。在需求较小的情况下，也可以将氢气暂存于盐穴中，待需求旺盛时再运输出来，从而起到调节峰值的作用。
Tractebel Overdick的设计是针对2GW的海上风电、每小时40万标方的氢气产能和18兆帕的压力，整个系统能够存储多达120万立方米的氢气。
Tractebel Overdick不是唯一一家关注地下储氢的公司。爱尔兰公用事业公司ESB正在与专业地下能源资产开发商dCarbonX合作，研究在油井和气井结构中储存氢气。而TechnipFMC和挪威初创公司Magnora正在研发“Deep Purple”技术，计划通过海底储罐存储氢气。
中国海上制氢的现状
【广东阳江500MW海上风电项目开工 拟配套建设风电制氢项目】
2022年8月31日，明阳集团在广东阳江举行青洲四500MW项目陆海全面施工启动仪式。该项目装机总容量为500MW，预计2023年年底建成投产后，每年可提供清洁能源发电量约18.3亿千瓦时。为进一步提升海域利用和项目整体效率，项目拟配套建设风电制氢项目。明阳集团称，该项目有望成为全国首个“海上风电+海洋牧场+海水制氢”融合项目。
【全国首个光伏储能海水制氢一体化项目发布60MW电解槽招标】
2023年4月4日，大连市洁净能源集团发布海水制氢一体化项目碱性电解水制氢设备采购招标公告。项目计划建设滩涂光伏发电100MW，配套20MWh全钒液流储能，占用滩涂面积2000亩；计划制氢量达60MW，建设1000Nm3碱性电解槽12台。该项目是国内首例集滩涂光伏储能海水制氢一体化项目。
可以预见，未来海上风电将形成全新的产业链，同时推动更多新兴产业的发展，为新能源和清洁能源革命注入源源不断的活力和能量。海上制氢作为其中一个重要环节，绝不可忽视！
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