打通“綠電—綠氫—綠氨”產(chǎn)業(yè)鏈

國家電投大安風光制綠氫合成氨一體化示范項目啟動

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

近日，由氫促會發(fā)起單位國家電投吉電股份投資建設(shè)的大安風光制綠氫合成氨一體化示范項目（以下簡稱“大安項目”）在吉林西部（大安）清潔能源化工產(chǎn)業(yè)園啟動。項目總投資63.32億元，由新能源與制氫合成氨兩部分組成。其中，新能源部分擬建設(shè)700兆瓦風電項目與100兆瓦光伏項目，配套建設(shè)40兆瓦/80兆瓦時儲能裝置；制氫合成氨部分新建制氫、儲氫與18萬噸級合成氨裝置。

打通氫能全產(chǎn)業(yè)鏈

大安項目是國家電投加快新興產(chǎn)業(yè)規(guī)?；哔|(zhì)量發(fā)展的創(chuàng)新實踐。在今年8月30日，氫促會主持召開的項目可行性研究報告評審會議上，與會專家一致認為，項目符合國際能源發(fā)展趨勢，滿足國家產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)規(guī)范要求，對國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有示范引領(lǐng)作用，可行性研究內(nèi)容設(shè)計合理、實操性強。

依托吉林省白城區(qū)域優(yōu)質(zhì)的風、光、水資源稟賦，大安項目采用“綠氫消納綠電、綠氨消納綠氫”的一體化解決方案，聚合風力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能、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)后將成為國內(nèi)最大的綠氫合成綠氨創(chuàng)新示范項目，是貫徹落實構(gòu)建清潔低碳安全高效能源體系的有益嘗試，對保障我國能源安全、加快推進產(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，項目對改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境也具有重要意義，建成投運后，每年可減排二氧化碳約65萬噸。

項目經(jīng)過多次深入論證，采用“源網(wǎng)荷儲一體化”模式，通過電化學儲能、氫儲能和智慧調(diào)節(jié)系統(tǒng)，實現(xiàn)合成氨生產(chǎn)“智慧協(xié)同、荷隨源動”，所發(fā)綠電“輕度上網(wǎng)”。這是對我國構(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，為我國新能源多元化發(fā)展開辟了新路徑。

針對氫能產(chǎn)業(yè)“輸運”難題，大安項目打通綠電-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”瓶頸，更為現(xiàn)階段實現(xiàn)綠氫應(yīng)用提供了全新思路，為我國電氫體系建設(shè)和工業(yè)領(lǐng)域深度脫碳降碳探索了全新方向。

目前，我國合成氨生產(chǎn)以煤制氨為主，能耗和碳排放較高。該項目合成氨產(chǎn)品由可再生能源制氫制氨一體化得來，生產(chǎn)全過程可實現(xiàn)零碳排放，具有綠色零碳屬性，現(xiàn)正委托氫促會會員單位南德認證檢測（中國）有限公司按歐盟標準開展綠氫、綠氨認證工作，進一步提高產(chǎn)品“綠色”附加值。

采用多種技術(shù)創(chuàng)新

大安項目采用多種技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，采用國內(nèi)、國際多項先進技術(shù)，實現(xiàn)6項技術(shù)國內(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)儲氫規(guī)模化應(yīng)用三項技術(shù)國際領(lǐng)先。

一是PEM加堿液混合制氫規(guī)模。采用目前市場上兩種主流制氫設(shè)備，制氫能力達到46,000Nm3/h，兩種制氫設(shè)備在國內(nèi)都是單槽最大的制氫設(shè)備，PEM制氫相比堿性制氫，具有負荷響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)范圍寬、抗波動能力強等特性，能很好地適應(yīng)新能源發(fā)電的波動性、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。大安項目采用PEM+堿性混合制氫，可大幅提高電解水制氫的電源適應(yīng)性，減少棄風棄光，帶動國家電投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)?；瘧?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)達到國際先進水平。首臺套兆瓦級PEM制氫裝備在長春中韓示范區(qū)已經(jīng)通過滿負荷試運，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80萬千瓦，即光伏裝機容量10萬千瓦，風電裝機容量70萬千瓦，其中10萬千瓦光伏、30萬千瓦風電采用自發(fā)自用運行方式。項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)帶來的不利影響，也解決了制氫合成氨生產(chǎn)過于依賴化石能源的問題，實現(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。開展風光離網(wǎng)直流制氫創(chuàng)新示范研究，4萬千瓦新能源裝機和部分堿液、PEM制氫設(shè)備采用全離網(wǎng)中壓4000V直流供電。該技術(shù)國際領(lǐng)先，在風光發(fā)電離網(wǎng)傳輸上為國際上首次應(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)儲氫規(guī)模化應(yīng)用。低壓固態(tài)儲氫技術(shù)工藝簡單，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、儲存和釋放氫氣，將氫氣以金屬氫化物形式儲存于合金材料中。儲氫過程中氫以金屬狀態(tài)存在，儲氫密度高、儲氫壓力低、安全性好、占地面積小，目前國內(nèi)已有1000Nm3儲氫業(yè)績。

六是新能源制氫、制合成氨柔性控制。關(guān)鍵核心技術(shù)在于通過科學精準的控制策略調(diào)度“源”“荷”資源，依托儲能環(huán)節(jié)形成緩沖空間，維持電網(wǎng)瞬時平衡。依托該項目探索制定經(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)源合一項目奠定理論和實踐基礎(chǔ)、制定技術(shù)標準，引領(lǐng)構(gòu)建綜合智慧零碳電廠。

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