交大要闻

上海交大机械与动力工程学院成果支撑全球首个漂浮式海上风电制氢综合利用示范工程项目

近日,全球首个漂浮式海上风电制氢综合利用示范工程项目“申海氢能1号”下水仪式在广东江门举行,标志着我国海上制氢装备产业规范化、标准化建设迈出关键一步。上海交大机械与动力工程学院薄板结构制造研究所、制冷与低温工程研究所、航空动力研究所团队深度参与项目攻关,多项技术成果为项目顺利落地提供有力支撑。

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薄板结构制造研究所承担课题“海上PEM电解水制氢关键系统开发”,联合上海氢晨新能源科技有限公司,开发出全球首套1000Nm3/h的PEM电解水制氢系统,重点突破了面向海洋环境的PEM电解槽关键材料与制备技术、千方PEM电解槽密封及装配技术、满足海上工况的系统集成与智慧管控技术,在单槽制氢量、制氢电耗、氧中氢浓度、动态响应速率等关键技术指标达到国际领先水平,被认定为上海市能源领域首台(套)重大技术装备。此外,该系统通过德国莱茵TÜV集团严苛的审核与检测,成功取得CE认证证书及相关报告,具备了走向国际市场、面向全球客户的资质和能力。

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制冷与低温工程研究所胡海涛教授团队承担了海上浮式制甲醇/制氨高效均温型反应器技术及系统通用仿真设计平台开发等重要研制任务。团队通过创新流道结构与换热设计,实现了强放热反应过程的精准控温,大幅提升了反应转化率;参与研制了海上浮式甲醇反应器及系统样机,提出紧凑化集成设计技术,显著减小了反应器与系统的体积和重量,降低了平台载荷;形成了具有自主知识产权的浮式装备及系统仿真设计平台。

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航空动力研究所来姝玥副教授团队承担了海上浮式平台氢储运系统泄露模拟与扩散规律研究,建立了多物理场耦合的氢气泄漏扩散数值仿真模型,系统研究了不同泄漏位置、泄漏速率、风向风速、平台摇摆角度下,氢气的扩散路径与浓度分布规律,揭示了海上受限空间氢气积聚的关键影响因素,为布局优化平台氢储运系统、布设泄漏监测点以及制定应急处置方案,提供了关键的理论依据与数据支撑。

作为新型深远海新能源装备,“申海氢能1号”长、宽均为33.1米,型深13.5米,结构强度满足50年一遇风暴工况,可抗12级风。系泊系统可保障平台在10级风速下正常作业。与传统海上风电主要通过电缆向陆地输送电力不同,“申海氢能1号”探索将海上风电产生的绿色电力直接转化为氢能,同时平台集成电解水制氢、制甲醇、储氢等多套系统,有效解决深远海风电远距离输送损耗大、并网难度高的行业痛点。

机械与动力工程学院
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于轶纹
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