在全球能源轉(zhuǎn)型的浪潮中，我國(guó)正積極探索新能源的開(kāi)發(fā)與利用，以應(yīng)對(duì)氣候變化和能源可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。2025 年 3 月 27 日，我國(guó)首個(gè)海洋氫氨醇一體化項(xiàng)目在山東煙臺(tái)建設(shè)完工，正式進(jìn)入調(diào)試階段，這一里程碑式的項(xiàng)目為我國(guó)海上清潔能源的開(kāi)發(fā)利用開(kāi)啟了新的篇章。

隨著全球?qū)夂蜃兓年P(guān)注度不斷提高，減少溫室氣體排放、實(shí)現(xiàn)碳中和已成為國(guó)際社會(huì)的共識(shí)。傳統(tǒng)化石能源的大量使用是碳排放的主要來(lái)源之一，因此，開(kāi)發(fā)清潔、可再生的新能源迫在眉睫。海洋作為地球上最大的資源寶庫(kù)，擁有豐富的風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源，為能源轉(zhuǎn)型提供了廣闊的空間。

我國(guó)沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，能源需求量大，但能源資源相對(duì)匱乏。同時(shí)，大規(guī)模的海上風(fēng)電、光伏等新能源的開(kāi)發(fā)，也面臨著電力消納和儲(chǔ)能的難題。海洋氫氨醇一體化項(xiàng)目的提出，正是為了充分利用海上新能源，將不穩(wěn)定的電能轉(zhuǎn)化為易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)臍?、氨、甲醇等能源產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)海上能源的高效利用和價(jià)值鏈的延伸。

項(xiàng)目位于山東省煙臺(tái)市東側(cè)海邊 5 公里水域，由國(guó)家能源集團(tuán)氫能科技有限責(zé)任公司、煙臺(tái)中集來(lái)福士海洋工程有限公司和國(guó)能氫創(chuàng)科技 (北京) 有限公司共同建設(shè)，是國(guó)內(nèi)首個(gè)海洋氫能制 - 儲(chǔ) - 輸 - 用全鏈條實(shí)證示范項(xiàng)目。項(xiàng)目的核心是一座高度超過(guò) 50 米、重量達(dá) 2 萬(wàn)多噸的半潛式海上制氫平臺(tái)，其面積相當(dāng)于 7 個(gè)籃球場(chǎng)大小，宛如一座漂浮在海上的 “能源城堡”。

從空中俯瞰，平臺(tái)上超過(guò)半數(shù)的區(qū)域，包括欄桿外，都鋪設(shè)了密密麻麻的光伏板，平臺(tái)周邊的海面上還配套了漂浮式海上光伏組件。這些光伏設(shè)備將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，為整個(gè)平臺(tái)的運(yùn)行提供動(dòng)力。同時(shí)，平臺(tái)上還設(shè)有集裝箱式的電化學(xué)儲(chǔ)能裝置，可將白天多余的電能儲(chǔ)存起來(lái)，在夜間或陰天時(shí)持續(xù)供電，確保生產(chǎn)的連續(xù)性。

平臺(tái)上設(shè)有多個(gè)制氫裝置，包括海水直接制氫設(shè)備和淡水制氫設(shè)備。海水直接制氫技術(shù)利用海水中豐富的氫元素，通過(guò)特殊的電解工藝，將海水分解為氫氣和氧氣。這一技術(shù)的難點(diǎn)在于海水中高鹽度和雜質(zhì)對(duì)電解設(shè)備的腐蝕和堵塞問(wèn)題。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)聯(lián)合攻關(guān)，研發(fā)出特制的關(guān)鍵設(shè)備和特殊工藝流程，成功攻克了耐氯電極技術(shù)、高性能極板設(shè)計(jì)以及海水循環(huán)系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)難題。

淡水制氫設(shè)備則主要利用海上光伏產(chǎn)生的電能，通過(guò)電解水的方式制取氫氣。為了滿足淡水制氫的需求，平臺(tái)上還配備了海水淡化模塊，每天可產(chǎn)出 5 噸淡水用于制氫。這種將多種制氫技術(shù)相結(jié)合的方式，充分發(fā)揮了海上資源的優(yōu)勢(shì)，提高了制氫的效率和可靠性。

氫氣雖然是一種清潔高效的能源，但由于其密度低、易泄漏等特點(diǎn)，儲(chǔ)存和運(yùn)輸一直是制約其大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸。該項(xiàng)目通過(guò)將氫氣進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氨和甲醇，有效解決了這一難題。在平臺(tái)中央最高的裝置是用氫氣制備甲醇的設(shè)備。氫氣與二氧化碳在催化劑的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成甲醇。甲醇是一種重要的化工原料，也是一種清潔燃料，可廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。其儲(chǔ)存和運(yùn)輸相對(duì)氫氣更為方便和安全。

在甲醇制備裝置下方旁邊的一長(zhǎng)溜設(shè)備是用來(lái)制備氨的。氫氣與氮?dú)庠诟邷馗邏汉痛呋瘎┑臈l件下合成氨。氨同樣是重要的工業(yè)原料，在農(nóng)業(yè)、化工等行業(yè)有廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，氨作為船舶清潔燃料的潛力也逐漸受到關(guān)注，有望在未來(lái)的航運(yùn)業(yè)中發(fā)揮重要作用。

2024 年 3 月 27 日，在中國(guó)國(guó)際氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)展覽會(huì) “綠氫技術(shù)與氫電協(xié)同發(fā)展” 專題論壇上，中國(guó)船級(jí)社（CCS）為該項(xiàng)目的《一站式海上綠色氫醇氨生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)》頒發(fā)了原則性認(rèn)可（AIP）證書(shū)，標(biāo)志著項(xiàng)目取得了重大進(jìn)展。此后，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造、平臺(tái)建設(shè)等方面穩(wěn)步推進(jìn)。

在平臺(tái)建設(shè)過(guò)程中，面臨著海上惡劣環(huán)境、復(fù)雜施工條件等諸多挑戰(zhàn)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，采用先進(jìn)的海洋工程技術(shù)和裝備，確保了平臺(tái)的穩(wěn)定性和安全性。平臺(tái)底部設(shè)計(jì)了四根粗壯的方形腿，中間配有圓形加強(qiáng)立柱，腿與腿之間通過(guò)巨大的圓形橫梁連接，使平臺(tái)能夠穩(wěn)穩(wěn)地坐落在海床上，抵御風(fēng)浪和海流的沖擊。

經(jīng)過(guò)一年的緊張建設(shè)，2025 年 3 月 27 日，項(xiàng)目順利完工，正式進(jìn)入調(diào)試階段。這一過(guò)程凝聚了眾多科研人員、工程師和建設(shè)者的心血，是我國(guó)在海洋能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新的結(jié)晶。

隨著全球?qū)竭\(yùn)業(yè)碳排放要求的日益嚴(yán)格，尋找清潔替代燃料成為航運(yùn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。該項(xiàng)目生產(chǎn)的氨和甲醇作為船舶的清潔燃料，具有低硫、低氮排放的優(yōu)勢(shì)，能夠顯著降低船舶對(duì)環(huán)境的污染。未來(lái)，這個(gè)海上制氫平臺(tái)有望成為遠(yuǎn)洋船只的海上燃料補(bǔ)充站，為航行在遠(yuǎn)洋的船舶提供綠色燃料，助力航運(yùn)業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型。

氨和甲醇作為重要的工業(yè)原料，在化工生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的氨和甲醇生產(chǎn)大多依賴于化石能源，過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的碳排放。而該項(xiàng)目利用海上新能源制取的綠氫為原料生產(chǎn)氨和甲醇，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的低碳甚至零碳，為化工產(chǎn)業(yè)提供了綠色、可持續(xù)的原料來(lái)源，有助于推動(dòng)化工產(chǎn)業(yè)的綠色升級(jí)。

以這個(gè)制氫平臺(tái)為核心，未來(lái)可以在海上搭建遠(yuǎn)離陸地的海上能源島。海上能源島可以充分利用周邊豐富的風(fēng)電、光伏資源產(chǎn)生的綠色電力，大規(guī)模制取氫氣、甲醇和氨等新能源產(chǎn)品。這種全新的海上能源開(kāi)發(fā)模式，將改變傳統(tǒng)的能源供應(yīng)格局，實(shí)現(xiàn)海上能源的就地生產(chǎn)、儲(chǔ)存和利用，減少對(duì)陸地能源輸送的依賴，為我國(guó)新能源開(kāi)發(fā)挺進(jìn)深遠(yuǎn)海奠定基礎(chǔ)。

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