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氫能發(fā)電還遠(yuǎn)嗎？國(guó)網(wǎng)浙江電力已經(jīng)行動(dòng)了！

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2023-1-10 瀏覽次數(shù)：

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氫電耦合在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)將發(fā)揮重要作用，這一點(diǎn)被國(guó)家電網(wǎng)浙江電力看中了。四大示范工程開工的開工、投運(yùn)的投運(yùn)，讓氫能進(jìn)入發(fā)電領(lǐng)域不再是一句空話。

氫電耦合就是利用電網(wǎng)谷電、清潔能源制氫存儲(chǔ)，在用電高峰時(shí)再通過氫燃料電池發(fā)電，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)削峰填谷。氫電耦合不僅是實(shí)現(xiàn)高比例新能源電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的一種重要方式，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)清潔高效分布式供能，打造以電為核心的能源互聯(lián)網(wǎng)。

國(guó)網(wǎng)浙江電力一口氣在浙江省域開工了四個(gè)示范項(xiàng)目。分別就產(chǎn)業(yè)基地、工業(yè)園區(qū)、鄉(xiāng)村、海島四個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行示范和應(yīng)用。就在前幾天，最后一個(gè)示范項(xiàng)目寧波慈溪?dú)潆婑詈现绷魑⒕W(wǎng)示范工程完工。國(guó)網(wǎng)浙江電力氫電耦合四大金剛立起來了。

寧波慈溪?dú)潆婑詈现绷魑⒕W(wǎng)示范工程

2022年5月開建，位于寧波濱海經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的工業(yè)園區(qū)，工程投資2.16億元。2022年12月29日完工。

該示范工程依托國(guó)家2020重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃《可離網(wǎng)型風(fēng)/光/氫燃料電池直流互聯(lián)與穩(wěn)定控制技術(shù)》成功，是國(guó)家電網(wǎng)公司首個(gè)氫能相關(guān)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃配套項(xiàng)目。工程將氫能與風(fēng)力、光伏等可再生能源耦合運(yùn)行，減少供給側(cè)碳排放；同時(shí)，通過氫能支撐的微網(wǎng)，滿足用戶對(duì)電、氫、熱多種能源的需求。

示范工程將建成世界首個(gè)電-氫-熱-車耦合的±10千伏直流互聯(lián)系統(tǒng)，包含可再生能源發(fā)電總功率超過3兆瓦，制氫功率400千瓦，電池儲(chǔ)能總?cè)萘看笥?兆瓦/3兆瓦時(shí)。

投運(yùn)后，每日可制氫100千克、供熱能力120千瓦，滿足10輛氫能燃料電池汽車加氫、50輛純電動(dòng)汽車直流快充需求。

更重要的是，直流互聯(lián)系統(tǒng)效率不低于95%、熱電綜合效率不低于82%，可離網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行168小時(shí)，且是完全的中國(guó)“智”造。

該工業(yè)園區(qū)目前已入駐綠動(dòng)、博氫等氫能方向高新企業(yè)，以燃料電池、制儲(chǔ)氫裝備和氫能應(yīng)用裝備為重點(diǎn)布局方向，結(jié)合本國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，將形成集科研、制取、儲(chǔ)運(yùn)、交易、應(yīng)用一體化的氫能產(chǎn)業(yè)體系，為寧波加速打造具有全球影響力的氫能產(chǎn)業(yè)基地。

麗水縉云水光氫生物質(zhì)近零碳示范工程

該工程投運(yùn)后預(yù)計(jì)每年可產(chǎn)沼氣2萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米，能夠滿足100戶農(nóng)村家庭一年的用能需求；每年可產(chǎn)出18萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣。

這一場(chǎng)景是麗水全域零碳能源互聯(lián)網(wǎng)綜合示范工程的重點(diǎn)場(chǎng)景之一，也是國(guó)家電網(wǎng)有限公司首批四個(gè)“綠氫”工程之一。麗水縉云水光氫生物質(zhì)近零碳示范工程采用質(zhì)子交換膜技術(shù)，利用小水電資源和分布式光伏設(shè)備制備零排放無污染的“綠氫”。工程在用一部分氫氣滿足交通和工業(yè)用氫需求的同時(shí)，利用另一部分氫氣固定沼氣中的二氧化碳，使沼氣中甲烷占比進(jìn)一步提高，成為生物天然氣，并輸送至周邊客戶，滿足鄉(xiāng)村高效、清潔用能需求。

“以往利用生物質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣中，甲烷的占比只有55%左右，其余大部分為二氧化碳。工程利用全國(guó)首臺(tái)沼氣加氫甲烷化設(shè)備，讓氫氣與沼氣中的二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生甲烷，可將沼氣中的甲烷含量提高至95%以上?！表?xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人曾這樣介紹這一項(xiàng)目的技術(shù)優(yōu)越性。

臺(tái)州大陳島氫能綜合利用示范工程

這是首座基于海島場(chǎng)景的氫能綜合利用示范工程，2022年7月，工程投入運(yùn)營(yíng)。工程利用海島豐富的風(fēng)電電解水制取氫氣，為我國(guó)可再生能源制氫儲(chǔ)能、氫能多元耦合與高效利用提供重要示范。

工程通過構(gòu)建高效、可靠和穩(wěn)定供電的“可再生能源制氫—?dú)淠軆?chǔ)運(yùn)—?dú)淙剂想姵責(zé)犭娐?lián)供”能源綜合利用系統(tǒng)。工程投運(yùn)后，預(yù)計(jì)每年可消納島上富余風(fēng)電36.5萬(wàn)千瓦時(shí)，產(chǎn)出氫氣73000標(biāo)方，這些氫氣可發(fā)電約10萬(wàn)千瓦時(shí)，減少二氧化碳排放73噸。

據(jù)了解，該工程應(yīng)用了制氫/發(fā)電一體化變換裝置等裝備，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)氫綜合利用能量管理和安全控制技術(shù)的突破，提高了新型電力系統(tǒng)對(duì)新能源的適應(yīng)性，是新型電力系統(tǒng)的一次有力探索和實(shí)踐。

綠氫工程的投運(yùn)，也將化解大陳島長(zhǎng)期以來“風(fēng)能過?！钡膯栴}。位于東海的大陳島，有著得天獨(dú)厚的風(fēng)能資源。然而，大陳島上的風(fēng)力資源與用電負(fù)荷長(zhǎng)期不相匹配。夜晚（23：00—次日07：00）富余的風(fēng)電無法儲(chǔ)存，白天用電高峰期，電經(jīng)常不夠用。

綠氫工程的投運(yùn)，能夠?qū)⑼砩系母挥囡L(fēng)電制氫儲(chǔ)能，留到白天用電高負(fù)荷時(shí)使用。200Nm3（標(biāo)準(zhǔn)立方米）儲(chǔ)氫系統(tǒng)儲(chǔ)氫量，可滿足氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)持續(xù)發(fā)電時(shí)長(zhǎng)約2.5小時(shí)，增強(qiáng)了電網(wǎng)安全負(fù)荷保障和持續(xù)供電能力。

國(guó)網(wǎng)杭州±10千伏柔性直流風(fēng)光儲(chǔ)氫用示范工程

2021年10月，國(guó)網(wǎng)浙江電力選址于杭州錢塘區(qū)格力園區(qū)開建基于產(chǎn)業(yè)基地的柔性直流風(fēng)光儲(chǔ)氫用示范工程。這是全國(guó)首個(gè)融合柔性直流、氫電耦合、多能互補(bǔ)的低碳園區(qū)。該項(xiàng)目將利用電網(wǎng)谷電和光伏發(fā)電制造“綠氫”供園區(qū)用能，還能儲(chǔ)存余量氫氣，在電網(wǎng)用電高峰時(shí)，通過燃料電池發(fā)電，保障電力充足。2022年5月工程完工。

這一工程是針對(duì)格力園區(qū)的生產(chǎn)特點(diǎn)量身定制的。利用日間高峰時(shí)段產(chǎn)生的光伏電和夜間谷電進(jìn)行電解水制氫，每小時(shí)可制氫約200標(biāo)方。制備的氫氣部分通過增壓機(jī)、加氫機(jī)為園區(qū)內(nèi)燃料電池接駁車和物流車提供加氫服務(wù)；部分經(jīng)過氫燃料電池發(fā)電，產(chǎn)生的電能與熱能供數(shù)據(jù)中心使用，實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的電、熱和氫的清潔供應(yīng)。同時(shí)工程制備的氧氣，通過增壓機(jī)接入氧氣管網(wǎng)，為園區(qū)內(nèi)生產(chǎn)車間焊接生產(chǎn)線使用。

此外，園區(qū)電源側(cè)其中一路直流電源取自杭州錢塘柔性直流配電站，杭州電網(wǎng)通過柔性直流技術(shù)對(duì)風(fēng)、光等新能源發(fā)電的全方位控制，使風(fēng)、光發(fā)電間歇性的特點(diǎn)不擾亂電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)錢塘江畔風(fēng)產(chǎn)生電能的就地消納。

一句話，柔性直流，指的是對(duì)制氫和發(fā)電的效率可以靈活控制。

項(xiàng)目投產(chǎn)后，園區(qū)可利用光伏與電網(wǎng)谷電制備氫氣和氧氣，最大供氫量每天可達(dá)到200公斤，供園區(qū)內(nèi)氫燃料大巴車和物流車使用，氧氣供空調(diào)生產(chǎn)焊接助燃，系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的余熱可供高溫注塑使用，綜合算下來每年可為園區(qū)大大節(jié)約成本。

氫電耦合，打開了人們對(duì)氫能利用的一種新方式，這是除了在交通和化工領(lǐng)域應(yīng)用氫能之外，又一大氫能應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域。很多人還以為氫能發(fā)電是非常遙遠(yuǎn)的一件事，但從實(shí)際情況看，國(guó)網(wǎng)浙江電力已經(jīng)試水，實(shí)際中海油也有天然氣摻氫發(fā)電項(xiàng)目的嘗試。相信隨著上述項(xiàng)目的投運(yùn)，未來各電網(wǎng)公司、石油公司、發(fā)電集團(tuán)都會(huì)將焦點(diǎn)集中到該領(lǐng)域。氫能發(fā)電將成為新型電力系統(tǒng)的重要組成部分。

來源：國(guó)際能源網(wǎng)

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