日本NEDO资助大规模示范项目打造氢能产业供应链

作者: 2021-11-29 13:16 来源:
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826日,日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)宣布将在“绿色创新基金”资助框架下,启动“大规模氢供应链建设”和“利用可再生能源等电力电解制氢”示范项目[1],旨在推进构建氢能产业供应链,通过电力转换为其他载体(Power to X)技术促进氢能的普及,助力实现2050碳中和目标。日本政府为实现碳中和目标启动了总额达2万亿日元(约合1124亿元人民币)的“绿色创新基金”,此次资助项目为其首批资助。

一、大规模氢供应链建设项目

该项目将通过建立国际氢能供应链,降低供氢成本,构建氢能大规模利用的供氢模式,主要涉及“国际氢能供应链技术开发及液氢相关设备评估平台建设”和“氢能发电(混氢燃烧、纯氢燃烧)技术开发”两个子领域,共确定资助8个课题,包括:

1、液氢供应链。2个课题,资助金额共约2200亿日元。

1)液氢供应链规模化示范。执行期为2021~2029年,将通过对现有项目开发的大规模运氢技术进行商业示范,构建液氢商业供应链(单个供应链的供应规模达到数万吨/年),以实现到2030年海上运氢的船上交货成本30日元/标准立方米(约合1.701元人民币/标准立方米)。

2)创新液化技术开发。执行期为2021~2030年,将开发提高氢气液化效率的创新技术,以实现到2050年氢能供应成本降至20日元/标准立方米及以下。

2、储氢载体甲基环己烷(MCH)供应链。2个课题,资助金额共约630亿日元。

1)储氢载体甲基环己烷(MCH)供应链大规模示范。执行期为2021~2030年,将开展商业示范项目,构建MCH供应链(单个供应链的供应规模达到数万吨/年),利用炼油厂设备进行MCH脱氢,以实现到2030年供氢成本30日元/标准立方米。该项目将通过规范MCH品质、包装技术、审批和许可流程等,推动其进入国际市场。

2)直接电解合成MCH技术开发。执行期为2021~2030年,将开发直接电解合成MCH的技术,通过减少中间转化步骤大幅降低成本,以实现到2050年氢能供应成本降至20日元/标准立方米。

3、液氢相关设备评估平台建设。1个课题,资助金额约30亿日元。

1)开发材料评价平台以支持液氢相关设备的研发。执行期为2021~2025年,将开发在低温氢气环境下统一评估材料力学性能的方法,以降低液氢生产、运输、储存、利用等相关设备成本。此外,将与公司合作,对金属原材料和焊接构件的力学性能进行评估,建立材料数据库。

4、氢能发电(混氢燃烧、纯氢燃烧)技术开发。3个课题:大型燃气轮机混氢燃烧,2021~2025年,资助约70亿日元;中型燃气轮机混氢/纯氢燃烧,2021~2026年,资助约100亿日元;大型燃气轮机纯氢燃烧,2021~2030年,资助约140亿日元。通过将现有的混氢/纯氢燃气轮机在实际电厂中示范运行,验证其燃烧稳定性;同时与各种国际氢供应链示范项目密切合作,旨在到2030年实现其发电技术的商业化,其中混氢燃烧的掺氢比例达到30%

二、可再生能源电解水制氢

该项目将促进碱性电解槽、聚合物电解质膜(PEM)电解槽等技术的规模化和模块化开发,进一步降低可再生能源电解制氢成本,同时还将进行相关应用技术的实证研究,主要涉及“电解槽规模化技术开发及Power to X技术大规模示范”和“电解槽性能评估技术开发”两个子领域,共确立资助3个课题。

1、大型碱性电解槽开发及绿色化学品示范。执行期为2021~2030年,资助金额约540亿日元。目标是到2030年将碱性电解槽成本降至52000日元/千瓦,建立利用过剩可再生能源电力制氢的基地,并在国际市场上占据领先地位。该课题将以福岛作为首个候选基地,利用现有项目成果进行电解槽规模化和模块化技术开发,结合制氨等生产工艺,开发集成控制系统。随后将利用电解槽模块安装40兆瓦规模大型电解槽,在进行多模块运行的同时示范合成基础化学品。

2、大型PEM电解槽开发及供热示范。执行期为2021~2025年,资助金额约100亿日元。目标是到2030年将PEM电解槽成本降至65000日元/千瓦,建立利用过剩可再生能源电力制氢的基地,并在国际市场上占据领先地位。该课题将开发PEM电解槽的大型化和模块化、具有优异耐久性和导电性的膜以及提高燃氢锅炉效率相关的技术。此外,将开发16兆瓦级电解槽及相关设备的模块化技术,提供成套安装技术,并利用燃氢锅炉进行脱碳供热示范。

3、电解槽性能评估技术开发。执行期为2021~2025年,资助金额约30亿日元。将通过对电解槽性能的统一评估,预测海外市场的增长,明确技术出口发展方向。具体而言,将根据需要与海外机构合作,尤其关注针对欧洲运行环境的验证,包括:大型电堆(500千瓦级)的加速老化试验;高压条件(超过1兆帕)下的电堆(500千瓦级)测试;建立模拟国外可再生能源发电条件下的大型电解槽(兆瓦级)试验综合评估方法,力争实现国际标准化。                           (岳芳)



[1] グリーンイノベーション基金事業、第1号案件として水素に関する実証研究事業に着手. https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101471.html

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