序言

隨著國(guó)家對(duì)碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)的進(jìn)一步實(shí)施，氫能?，尤其是生產(chǎn)和使用中“零”碳排放的綠氫，將會(huì)有更廣闊的應(yīng)用和潛力。

綠氫來源于純水的電解，因此純水處理技術(shù),例如膜、電解ED/EDI將作為核心工藝得到更多的應(yīng)用。

同時(shí)，市政回用水和海淡水作為目前全球主流的電解水源，也將會(huì)為市政回用和海水淡化的市場(chǎng)帶來新的機(jī)遇。

引言

未來十年，中國(guó)將同全球一起，打響碳排放的攻堅(jiān)戰(zhàn)。

如果要在2030年之前實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》設(shè)立的1.5℃的控溫目標(biāo)，我們必須按照五倍于目前12%的年均脫碳速度，才可以按時(shí)實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型。

發(fā)改委近期也出臺(tái)了氫能的中長(zhǎng)期規(guī)劃，明確了氫能作為低碳經(jīng)濟(jì)的重要清潔能源，將成為碳中和舉足輕重的一環(huán)。

綠氫將成為未來低碳社會(huì)最具潛力的清潔能源

氫能具有能量密度大、熱值高、儲(chǔ)量豐富、來源廣泛、轉(zhuǎn)化效率高等特點(diǎn)，是清潔的二次能源。

可以用于發(fā)電以及高熱值的進(jìn)料，減少發(fā)電行業(yè)和鋼鐵行業(yè)的碳排放。并且，氫氣在化工領(lǐng)域占據(jù)了半壁江山，主要用于合成甲醇和合成氨。使用綠氫也可以降低化工企業(yè)的碳排放。

并且不同于其他清潔能源可再生能源不穩(wěn)定以及長(zhǎng)距離輸送的難題（例如風(fēng)電、光伏、水電等），氫能可以作為高效的儲(chǔ)能載體，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模跨季節(jié)儲(chǔ)存、運(yùn)輸，也因此被認(rèn)為是最具有應(yīng)用前景的能源之一。

氫能的制造工藝多樣，例如水電解產(chǎn)生的綠氫、天然氣轉(zhuǎn)化而成的藍(lán)氫、煤炭轉(zhuǎn)化而成的棕氫等等 （下圖）。但唯獨(dú)綠色氫能，由電力電解水所制備的氫氣，從生產(chǎn)到消費(fèi)全過程碳排放量幾乎為零，從而被冠以綠氫的稱號(hào)，也是未來低碳經(jīng)濟(jì)最具潛力、最環(huán)保的清潔可再生能源。

純水處理工藝作為電解的必要步驟，將推動(dòng)純水技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用和發(fā)展

綠氫的制造過程主要來源于水的電解以及光伏風(fēng)力等清潔能源制造出來的氫氣。為了確保電解的質(zhì)量并且保障電極的壽命，一般都會(huì)采用純水甚至超純水作為原材料。例如某綠氫生產(chǎn)項(xiàng)目對(duì)除鹽水的要求是電阻率大于10萬Ω.cm。因此純水處理技術(shù)，例如膜技術(shù)、電解ED/EDI技術(shù)，也是綠氫生產(chǎn)工藝技術(shù)中的核心一環(huán)。

海水淡化水和市政回用水作為目前主要水源，也將迎來新的市場(chǎng)機(jī)遇

由于綠氫對(duì)水源的品質(zhì)和水量要求較高，需要大量的水源提純后，再用于電解。

目前，按照全球新建的綠氫項(xiàng)目的體量，將會(huì)需要每天130萬噸的純水用于電解。預(yù)計(jì)到2050年，以400立方米水量/(人均*年)的平均值計(jì)算，一年氫的生產(chǎn)總量相當(dāng)于一個(gè)人口為6200萬的國(guó)家的年用水量。

因?yàn)橛盟枯^大，目前全球大多數(shù)項(xiàng)目不會(huì)直接采用地表或者地下原水，防止對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源供給造成過大的壓力，所以往往采用二次水源，例如海水淡化水和回用水。

目前主流的水源來自海水淡化和回用。根據(jù)GWI數(shù)據(jù)，全球40%的新建綠氫項(xiàng)目采用海水淡化作為原水，27%的項(xiàng)目采用市政或工業(yè)回用水（市政回用水由于項(xiàng)目體量更大、主要位于發(fā)達(dá)城市、并且水質(zhì)更好，相較于工業(yè)回用水更受青睞）。

在濱海地區(qū)，參考中東國(guó)家，較多以海淡水作為電解水源。如果是內(nèi)陸地區(qū)會(huì)更多依靠市政回用水，經(jīng)過處理后即可作為電解水源，例如澳大利亞內(nèi)陸和歐洲內(nèi)陸等國(guó)家和地區(qū)。

比如中石化新建的新疆庫車綠氫示范項(xiàng)目，是國(guó)內(nèi)第一個(gè)大規(guī)模太陽能綠氫生產(chǎn)項(xiàng)目，出于成本和技術(shù)成熟度的考慮，使用市政自來水作為水源。并且當(dāng)?shù)卣苍谝?guī)劃新建市政回用水項(xiàng)目，進(jìn)一步補(bǔ)充當(dāng)?shù)氐挠盟Y源。

結(jié)語

綠氫項(xiàng)目如果在未來得到更多的重視和利用，也將會(huì)為全球的純水市場(chǎng)、市政水司和海水淡化行業(yè)帶來更多的項(xiàng)目機(jī)遇和市場(chǎng)需求。

以膜法、ED/EDI為主的純水技術(shù)、超濾和微濾為主流技術(shù)的市政回用水、以及以SWRO膜法為主的海水淡化技術(shù)也將得到更廣泛的應(yīng)用。

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