一名工人走下舷梯，通往由法国 Lyhfe 公司制造的停靠风力制氢海水电解生产平台。在20 世纪 70 年代的能源危机期间，美国第一个风力发电工程项目的创始人告诉美国国会，风力涡轮机可以消除美国对外国能源的依赖。马萨诸塞大学工程学教授William Heronemus预见了涡轮机利用海上吹来的强风并使用海水电解将其可再生能源储存为氢燃料。
半个世纪后，Heronemus 的愿景萌发了海腿。漂浮巨型涡轮机的平台技术正在激增，扩大了海上风力发电在更深水域获得更强风力的途径。最近几周，第一批基于平台的电解厂已推向海外。
各国都指望海上风能的丰富性和氢能的灵活性来满足能源安全和气候目标，将这两种技术结合起来可提供运营和成本优势。
上个月，一家法国氢气生产商将世界上第一个浮动氢气生产平台拖到距离诺曼底海岸 20 公里的试验场。总部位于南特的Lhyfe去年开始使用岸电在南特圣纳泽尔港运营 1 兆瓦平台，每天生产 400 公斤可再生氢或绿色氢。他们现在准备接入法国SEM-REV 海上能源试验场的2 兆瓦漂浮式风力涡轮机。
中国官方媒体上周报道称，那里的研究人员已将氢气生产平台接入福建省沿海的一个风电场。根据最近的一篇评论，在日本、欧洲和斯堪的纳维亚海域还有近 12 个浮式电解示范项目正在建设中。
Lhyfe 海上项目经理 Stéphane Le Berre 表示，促使人们对海上制氢产生兴趣的是风险规避和预期的成本降低。Le Berre 说，各国都指望海上风能的丰富性和氢能的灵活性来满足能源安全和气候目标，而这两种技术的结合提供了运营和成本优势。
这台位于法国 SEM-REV 海上研究基地的 2 兆瓦漂浮式风力涡轮机由 BW Ideol 设计，是将在苏格兰安装的 1 兆瓦漂浮式发电厂的先行者。
欧洲各国政府已经在规划海上风能与氢能的联合开发。今年 1 月，德国宣布已在其北海领海指定空间用于一个高达 1 吉瓦的绿色氢项目。两个月后，荷兰政府表示将要求北海风力发电厂的投标人包括一个 500 兆瓦的海上电解槽。
在上个月参观 Lhyfe 的浮动工厂时，在它离开港口前不久，Le Berre 告诉IEEE Spectrum，在海上制造氢气已融入 Lhyfe 的使命。Lhyfe 于 2021 年开始在陆上生产氢气，但位于南特以南诺曼底沿海地区的 1 兆瓦电解厂使用当地港口的海水。Bouin工厂的水净化设备可去除盐分和其他溶解的污染物，这些污染物会腐蚀电解槽催化剂。
去年，Lhyfe在首次公开募股中筹集了 1.1 亿欧元（1.18 亿美元），并加速了其在陆上的扩张。它现在拥有三个在建的 5 兆瓦电厂，并正在丹麦和瑞典开发超过 100 兆瓦的项目。
Le Berre 说，为了开始向海上转移，Lhyfe 不得不缩小设备并提高可靠性。
“作为投资，制氢厂加管道比变电站加电缆便宜五到十倍。”-Stéphane Le Berre，Lhyfe
Lhyfe 的海上演示器将现有的波浪能测试平台重新利用，该平台具有大约 200 平方米的露天甲板——这是一个用于电解槽、净水厂和使用 SEM-REV 试验场浮风产生的 20 千伏所需变压器的狭小空间涡轮。总部位于纽约莱瑟姆的电解槽开发商Plug Power合作重新设计了硬件，使设备适合。
与此同时，需要对电解槽的控制系统进行调整，以确保在 SEM-REV 预期的碰撞中正常运行，波浪可能超过 13 米。例如，必须重新校准传感器，以便系统能够穿越波浪冲击，但在出现潜在危险的内部气压峰值时仍会关闭。
为海上作业的严酷条件做好准备也推动了水处理的专有升级——Lhyfe 认为该组件是氢气平台最薄弱的环节。
天气和船舶竞争可能导致一次数周或数月难以或无法进入海上平台，使得每月清洁反渗透过滤器变得难以为继。因此，Lhyfe 添加了防止和清除污垢的技术。“我们必须设计系统，以便在大约六个月内无需维护，无需操作，”Le Berre 说。
Le Berre 说，目标是确保该平台在真正恶劣的天气下运行，这样 Lhyfe 就会看到什么有效——以及什么需要改进。他说，当漂浮式风力发电与将涡轮机固定在海床上竞争时，这将使 Lhyfe 在海上项目竞标中占据优势——他预计这将在 2030 年左右成为一个转折点。
为什么一开始要不厌其烦地在海上生产氢气?为什么不直接把电送到岸上并在那里生产氢气呢?
对于氢气供应商而言，离岸优势是避免了与在欧洲和日本等人口稠密地区选址氢气生产相关的成本和延误。Le Berre 补充说，Lhyfe 花了一年的时间才找到愿意承保他们第一家工厂的保险公司。
与此同时，对于海上风电生产商，Lhyfe 项目认为，随着风电场进一步向海上移动，在岸上增加电解和氢气管道将降低输送能源的成本。“作为一项投资，氢气生产厂加管道比变电站加电缆便宜五到十倍，”Le Berre 说。
技术发展可以提升氢能的海上优势。本月启动的中国工厂使用了中国科学院设计的新型电解槽堆，无需水处理。去年在《自然》杂志上报道的基于膜的技术会自发产生水蒸气，选择性地将其传递到电解槽，并重新液化以通过催化剂进行分离。
Le Berre 表示，Lhyfe 不会等待改进来规划其离岸扩展。他说他们已经有一个合作伙伴在北欧的一个海上平台上进行一个 10 兆瓦的项目——他承诺很快就能“正式披露”这个项目。
从长远来看，Le Berre 说 Lhyfe 希望能为海洋带来一些好处。分解海水制造氢气也会释放出等量的氧气，由于污水和化肥流失，许多沿海水域都缺乏氧气。根据 Le Berre 的说法，应对这种氧气死区推动了 Lhyfe 在 2019 年的发射:“我们希望海洋能够真正保留尽可能多的氧气。”
