氫能崛起(qǐ)將為全球水處理市場帶來的機遇
來源:科柏(bǎi)盛環保 發布時(shí)間:2022-08-29
序(xù)言
隨著*對碳中和戰(zhàn)略目標的進一步(bù)實施,氫能(néng),尤其是生(shēng)產和使用中“零”碳排(pái)放的綠氫,將會有更廣闊的應用和潛力(lì)。
綠(lǜ)氫來源於純水的電解,因此純(chún)水處理技術,例如膜、電解ED/EDI將作為核心工藝得(dé)到更多的應(yīng)用。
同時,市政回用水和(hé)海淡水作為目前全球主流的電解水源,也將會為市政回用和海水淡(dàn)化(huà)的市場帶來新的機遇。
引言
未來十年,中國(guó)將(jiāng)同全球一起,打響碳排放的攻堅戰。
如果要在2030年之前實現《巴黎協定》設立的(de)1.5℃的控溫目標(biāo),我們必須按照五倍於目前(qián)12%的年(nián)均脫碳速度,才可以按時實(shí)現低碳經(jīng)濟的轉型。
發改委近期也出台了氫能的中長期規劃,明確了氫能作為低碳經濟的重要清潔能源,將(jiāng)成為碳中和舉足輕重的一環。
綠(lǜ)氫將成(chéng)為未來(lái)低(dī)碳社會*具潛力的清潔能源
氫能(néng)具有能量(liàng)密度大、熱值高、儲量豐富、來(lái)源廣泛、轉化效率高等特點(diǎn),是清潔的二(èr)次能源。
可以用於發電以及高熱(rè)值的進料,減少發電行業和鋼鐵行業的碳排放。並且(qiě),氫氣在化工領域占(zhàn)據(jù)了半壁(bì)江山,主要用於合成甲醇和合成氨。使用綠氫也可以降低化工(gōng)企業(yè)的碳排放。
並且不同於其他(tā)清潔能源可再生能源不穩定以及長距離輸送的難題(例如風電、光伏、水電等),氫能(néng)可以作為高效的儲能載體,可以實現(xiàn)大規(guī)模跨季節儲存、運輸(shū),也因此被認為是*具(jù)有應用前(qián)景的能源之一(yī)。
氫能的(de)製(zhì)造工藝多樣(yàng),例如(rú)水電解產生的綠(lǜ)氫、天然氣轉化而成的藍氫、煤炭轉化而成的棕氫等等 。但唯獨綠色氫能,由電力電解水所製備的氫氣,從(cóng)生產到消費全過程碳排放量幾乎為零,從而被冠以綠氫的稱號,也是未來低碳經濟*具潛力、*環保的清潔可再生能源。
純水處理(lǐ)工藝作為(wéi)電解(jiě)的必要步驟,將推動純水技術的進(jìn)一步應用和發展
綠氫的製造過程(chéng)主要來源於水的電解以及光伏風力等清潔能源製造出來的氫氣。為了確(què)保電解的質(zhì)量並且保障電極的壽命,一般都會采用(yòng)純水甚至(zhì)超純水作為原(yuán)材料。例如某綠氫生(shēng)產項目對除(chú)鹽水的要求是電阻率大於10萬Ω.cm。因此純水處理技術,例如膜技術、電解ED/EDI技術,也是綠(lǜ)氫生產工藝技術中的(de)核心(xīn)一環。
海水淡化(huà)水和市政回用水作(zuò)為目前主要水源,也將迎來新的市場機遇
由於(yú)綠氫對水源的品質和水量要求較高(gāo),需要大量的水源提(tí)純後(hòu),再用於電解。
目前,按照全球新建的綠氫項目的體量,將會需要每(měi)天130萬噸的純水用於電解。預計到2050年,以400立方米水量/(人均*年)的平均值(zhí)計算,一年氫的生產總量相當於一個人(rén)口為6200萬的*的年用水量。
因為用水量較(jiào)大,目前全球大多數項目不會(huì)直接采(cǎi)用(yòng)地表或(huò)者(zhě)地下原水,防止對當地水資源供給造成過(guò)大的壓力,所以往往采用(yòng)二次水源,例如海水淡化水和回用水。
目前主流的水源來自海(hǎi)水淡化和回用。根據GWI數據,全球40%的新(xīn)建綠氫項目采用海水淡化(huà)作為原水,27%的項目采用市政(zhèng)或工業回用水(市政回(huí)用水由於項目體量更大、主要位(wèi)於(yú)發達城市、並(bìng)且水質(zhì)更好,相較於工業回用水更受青睞)。
在濱海(hǎi)地區,參考中東*,較多以海淡水作為電解水源。如果是內陸地區會更多依靠市政(zhèng)回用水,經過處(chù)理後(hòu)即可作為電解(jiě)水源,例(lì)如(rú)澳大利亞內陸和歐洲內陸等*和(hé)地區。
比如中石化新建的新疆庫車綠氫示範項目,是國內*個大規模太陽能綠氫生產項目,出於成本和技術成熟度的考慮,使(shǐ)用市政自來水作為水源。並(bìng)且當地政府也在(zài)規劃新建市政回用水項目,進一步補充當地的用水資(zī)源。
結語
綠氫項目如果在未來得到(dào)更多的重視和利用,也將會為全球的純(chún)水(shuǐ)市(shì)場、市政水司和海水淡(dàn)化行業帶來更多的項目機遇和市場需求。
以膜法(fǎ)、ED/EDI為(wéi)主的純水技術、超濾和(hé)微濾為主流技術(shù)的市政回用水、以及以SWRO膜法為主的海(hǎi)水淡化(huà)技術也將得到更廣泛的應(yīng)用。