打通“綠電—綠氫—綠氨”產(chǎn)業(yè)鏈

國(guó)家電投大安風(fēng)光制綠氫合成氨一體化示范項(xiàng)目啟動(dòng)

本著“為政府決策服務(wù)，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展鋪路”的宗旨，中國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)氫能分會(huì)（以下簡(jiǎn)稱“氫促會(huì)”）積極發(fā)揮橋梁紐帶作用，多次為會(huì)員單位“牽線搭橋”，促進(jìn)地方與會(huì)員單位、會(huì)員企業(yè)與外部企業(yè)的合作共贏。

近日，由氫促會(huì)發(fā)起單位國(guó)家電投吉電股份投資建設(shè)的大安風(fēng)光制綠氫合成氨一體化示范項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱“大安項(xiàng)目”）在吉林西部（大安）清潔能源化工產(chǎn)業(yè)園啟動(dòng)。項(xiàng)目總投資63.32億元，由新能源與制氫合成氨兩部分組成。其中，新能源部分?jǐn)M建設(shè)700兆瓦風(fēng)電項(xiàng)目與100兆瓦光伏項(xiàng)目，配套建設(shè)40兆瓦/80兆瓦時(shí)儲(chǔ)能裝置；制氫合成氨部分新建制氫、儲(chǔ)氫與18萬(wàn)噸級(jí)合成氨裝置。

打通氫能全產(chǎn)業(yè)鏈

大安項(xiàng)目是國(guó)家電投加快新興產(chǎn)業(yè)規(guī)?；哔|(zhì)量發(fā)展的創(chuàng)新實(shí)踐。在今年8月30日，氫促會(huì)主持召開的項(xiàng)目可行性研究報(bào)告評(píng)審會(huì)議上，與會(huì)專家一致認(rèn)為，項(xiàng)目符合國(guó)際能源發(fā)展趨勢(shì)，滿足國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)規(guī)范要求，對(duì)國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有示范引領(lǐng)作用，可行性研究?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)合理、實(shí)操性強(qiáng)。

依托吉林省白城區(qū)域優(yōu)質(zhì)的風(fēng)、光、水資源稟賦，大安項(xiàng)目采用“綠氫消納綠電、綠氨消納綠氫”的一體化解決方案，聚合風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、氫能、綠氨等多種清潔能源形式，形成電-氫-氨全產(chǎn)業(yè)鏈，投產(chǎn)后將成為國(guó)內(nèi)最大的綠氫合成綠氨創(chuàng)新示范項(xiàng)目，是貫徹落實(shí)構(gòu)建清潔低碳安全高效能源體系的有益嘗試，對(duì)保障我國(guó)能源安全、加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型具有重要的戰(zhàn)略引領(lǐng)作用和創(chuàng)新示范意義。同時(shí)，項(xiàng)目對(duì)改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境也具有重要意義，建成投運(yùn)后，每年可減排二氧化碳約65萬(wàn)噸。

項(xiàng)目經(jīng)過(guò)多次深入論證，采用“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”模式，通過(guò)電化學(xué)儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能和智慧調(diào)節(jié)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)合成氨生產(chǎn)“智慧協(xié)同、荷隨源動(dòng)”，所發(fā)綠電“輕度上網(wǎng)”。這是對(duì)我國(guó)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的積極探索，為富集新能源區(qū)域解決消納難題拓展了新思路，為我國(guó)新能源多元化發(fā)展開辟了新路徑。

針對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)“輸運(yùn)”難題，大安項(xiàng)目打通綠電-綠氫-綠氨產(chǎn)業(yè)鏈，打造一體化解決方案，不僅突破了氫能產(chǎn)業(yè)“輸運(yùn)”瓶頸，更為現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)綠氫應(yīng)用提供了全新思路，為我國(guó)電氫體系建設(shè)和工業(yè)領(lǐng)域深度脫碳降碳探索了全新方向。

目前，我國(guó)合成氨生產(chǎn)以煤制氨為主，能耗和碳排放較高。該項(xiàng)目合成氨產(chǎn)品由可再生能源制氫制氨一體化得來(lái)，生產(chǎn)全過(guò)程可實(shí)現(xiàn)零碳排放，具有綠色零碳屬性，現(xiàn)正委托氫促會(huì)會(huì)員單位南德認(rèn)證檢測(cè)（中國(guó)）有限公司按歐盟標(biāo)準(zhǔn)開展綠氫、綠氨認(rèn)證工作，進(jìn)一步提高產(chǎn)品“綠色”附加值。

采用多種技術(shù)創(chuàng)新

大安項(xiàng)目采用多種技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，采用國(guó)內(nèi)、國(guó)際多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)6項(xiàng)技術(shù)國(guó)內(nèi)第一。其中，離網(wǎng)PEM加堿液混合制氫規(guī)模、直流微電網(wǎng)規(guī)模、固態(tài)儲(chǔ)氫規(guī)模化應(yīng)用三項(xiàng)技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先。

一是PEM加堿液混合制氫規(guī)模。采用目前市場(chǎng)上兩種主流制氫設(shè)備，制氫能力達(dá)到46,000Nm3/h，兩種制氫設(shè)備在國(guó)內(nèi)都是單槽最大的制氫設(shè)備，PEM制氫相比堿性制氫，具有負(fù)荷響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)范圍寬、抗波動(dòng)能力強(qiáng)等特性，能很好地適應(yīng)新能源發(fā)電的波動(dòng)性、間歇性；堿液制氫具有單槽容量大、氫氣單位體積設(shè)備投資低的優(yōu)勢(shì)。大安項(xiàng)目采用PEM+堿性混合制氫，可大幅提高電解水制氫的電源適應(yīng)性，減少棄風(fēng)棄光，帶動(dòng)國(guó)家電投PEM制氫裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

二是全自主化“氫涌”PEM電解水制氫裝備規(guī)模化應(yīng)用。“氫涌”制氫裝備的催化劑、質(zhì)子交換膜、膜電極等主要材料部件全部由國(guó)家電投自主研發(fā)生產(chǎn)，直流電耗、膜電極活性面積等參數(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。首臺(tái)套兆瓦級(jí)PEM制氫裝備在長(zhǎng)春中韓示范區(qū)已經(jīng)通過(guò)滿負(fù)荷試運(yùn)，撬裝式2×200Nm3/h制氫裝備也將于12月完成設(shè)備安裝調(diào)試。

三是新能源自發(fā)自用制氫規(guī)模。建設(shè)新能源容量80萬(wàn)千瓦，即光伏裝機(jī)容量10萬(wàn)千瓦，風(fēng)電裝機(jī)容量70萬(wàn)千瓦，其中10萬(wàn)千瓦光伏、30萬(wàn)千瓦風(fēng)電采用自發(fā)自用運(yùn)行方式。項(xiàng)目按照可再生能源制氫、制氨的“綠氫體系”思路，由新能源與制氫合成氨兩部分組成，既解決了新能源發(fā)電特性給電網(wǎng)帶來(lái)的不利影響，也解決了制氫合成氨生產(chǎn)過(guò)于依賴化石能源的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電的大規(guī)模就地消納轉(zhuǎn)化。

四是直流微電網(wǎng)規(guī)模。開展風(fēng)光離網(wǎng)直流制氫創(chuàng)新示范研究，4萬(wàn)千瓦新能源裝機(jī)和部分堿液、PEM制氫設(shè)備采用全離網(wǎng)中壓4000V直流供電。該技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先，在風(fēng)光發(fā)電離網(wǎng)傳輸上為國(guó)際上首次應(yīng)用，在行業(yè)內(nèi)具有重要的影響力和引領(lǐng)作用，為國(guó)家電投新能源、氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供有力支撐。

五是固態(tài)儲(chǔ)氫規(guī)模化應(yīng)用。低壓固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，采用鈦錳合金材料，在一定溫度和壓力下能可逆地大量吸收、儲(chǔ)存和釋放氫氣，將氫氣以金屬氫化物形式儲(chǔ)存于合金材料中。儲(chǔ)氫過(guò)程中氫以金屬狀態(tài)存在，儲(chǔ)氫密度高、儲(chǔ)氫壓力低、安全性好、占地面積小，目前國(guó)內(nèi)已有1000Nm3儲(chǔ)氫業(yè)績(jī)。

六是新能源制氫、制合成氨柔性控制。關(guān)鍵核心技術(shù)在于通過(guò)科學(xué)精準(zhǔn)的控制策略調(diào)度“源”“荷”資源，依托儲(chǔ)能環(huán)節(jié)形成緩沖空間，維持電網(wǎng)瞬時(shí)平衡。依托該項(xiàng)目探索制定經(jīng)典控制策略，包括適用于交流網(wǎng)和直流網(wǎng)的兩種方案，為后續(xù)新能源孤立電網(wǎng)及其他網(wǎng)源合一項(xiàng)目奠定理論和實(shí)踐基礎(chǔ)、制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，引領(lǐng)構(gòu)建綜合智慧零碳電廠。

大安項(xiàng)目的啟動(dòng)實(shí)施掀開了國(guó)家電投綠電轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展新篇章。國(guó)家電力投資集團(tuán)公司董事長(zhǎng)、黨組書記錢智民表示，國(guó)家電投將以黨的二十大精神為引領(lǐng)，加快推進(jìn)以大安風(fēng)光制綠氫合成氨一體化示范項(xiàng)目為代表的綠電轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)，通過(guò)“新能源+”模式耦合綠氫、綠氨、綠甲醇、綠油氣等應(yīng)用，帶動(dòng)綠電轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)技術(shù)快速迭代發(fā)展，推動(dòng)綠電轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展，積極探索開拓一條國(guó)家能源安全保障供應(yīng)、產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和經(jīng)濟(jì)社會(huì)低碳轉(zhuǎn)型新路子。