分离式水电解技术——一种利用可再生能源的间歇性特点,以每兆瓦时20欧元的成本生产绿色氢能的方法。

西班牙将通过一个结合水、太阳能以及无需连接电网即可运行的设计的项目,开启可再生氢气生产的新的发展阶段。
这一由H2Pro和国际开发商Doral Hydrogen推动的计划,使埃斯特雷马杜拉成为降低成本、确保气候可追溯性,并探索仍处于示范阶段的这项技术究竟能发展到何种程度的核心区域。

绿色氢气与可再生能源的结合
该项目被誉为西班牙首个此类项目,将采用DWE技术,即解耦式水电解技术——这是一种将氢气和氧气的生产分两个独立阶段进行的电解系统。
据H2Pro称,这种架构能够应对光伏发电的间歇性问题,无需使用膜组件,并可避免传统系统存在的部分降解与效率问题。该公司还声称,其设计更能适应可再生能源的启停循环。
第一阶段将启动一台5 MW的DWE电解槽,通过直流电直接与10 MWp的太阳能发电装置相连。未来,该设施的电解能力预计将提升至50 MW,而太阳能发电容量则可达80 MWp。
其目标是让整个装置在离网状态下运行,仅依靠太阳能产生氢气,从而满足对非生物来源的可再生燃料——即RFNBO——的最严格标准。
这不仅仅是技术层面的考量。H2Pro认为,可再生电力价格的下降并未以同样的幅度体现在氢气价格上。据其测算,那些与绿色能源采购协议相关的传统项目,每兆瓦时成本约为50欧元;而在离网运行模式下,这一成本可降至20欧元/兆瓦时左右。
该公司据此计算出2.5倍的节能效果,并称其系统能够避免热等待状态,同时在广泛的运行范围内保持高效率,它认为这两点对于降低氢气的平准化成本(LCOH)至关重要。
对于Hydrogen Europe而言,这一评价虽积极但也不乏细微差别。该欧洲协会认为,由于电解槽连接的是专用太阳能发电厂而非依赖电网,这使其成为电解技术中要求最为严格的型号之一。
在他们看来,这能确保氢气完全来自可再生资源,减轻已十分拥挤的电网压力,并提升能源来源的可追溯性。此外,他们认为这一方案在拥有丰富可再生资源且靠近氢气注入点的地区尤为实用。

为何选择埃斯特雷马杜拉?
选择埃斯特雷马杜拉也并非偶然。H2Pro指出,该地区拥有欧洲最优质的太阳能资源,有足够的土地用于大规模的可再生能源项目,且靠近Enagás的天然气网络注入点。
这种组合为通过将氢气与天然气混合来初步利用氢能打开了大门,该公司称这是一种过渡性且可行的方案。从中期来看,如果H2Med走廊的开发得以实现,该地点将更具价值,因为该公司视其为未来的一条输送通道,用以将埃斯特雷马杜拉地区的氢气生产与欧洲的需求相连。
CIEMAT燃烧与气化部门负责人何塞·玛丽亚·桑切斯将这一提议视为“能源自给自足领域的先锋”,但他同时指出,要实现其可行性,需要具备高度抗间歇性干扰的电解技术,以及能在可再生能源与电解槽之间实现精准控制的系统。这位专家认为,在2030年前期望实现大规模工业化应用并不现实;他认为,那一年更应被视为验证原型和试点工厂的期限。
H2Pro与Hydrogen Europe认为,混合使用现有基础设施可作为快速减少排放的过渡手段,但同时也承认这并非最有效的可再生氢利用方式。目前的挑战在于证明:只要具备清洁能源,就能在任何时间、任何地点生产氢气,并将其整合进更为灵活的系统中,避免这项技术仅停留在承诺层面而非真正成为解决方案。
西班牙希望成为第三代电解技术的试验场,如果实施得当,还希望能成为未来H2Med走廊的关键组成部分——该走廊旨在实现伊比利亚半岛与欧洲其他地区之间的绿色氢气运输。