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氫能發(fā)電還遠嗎？國網(wǎng)浙江電力已經(jīng)行動了！

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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，這一點被國家電網(wǎng)浙江電力看中了。四大示范工程開工的開工、投運的投運，讓氫能進入發(fā)電領域不再是一句空話。

氫電耦合就是利用電網(wǎng)谷電、清潔能源制氫存儲，在用電高峰時再通過氫燃料電池發(fā)電，實現(xiàn)電網(wǎng)削峰填谷。氫電耦合不僅是實現(xiàn)高比例新能源電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的一種重要方式，同時還可實現(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)。

國網(wǎng)浙江電力一口氣在浙江省域開工了四個示范項目。分別就產(chǎn)業(yè)基地、工業(yè)園區(qū)、鄉(xiāng)村、海島四個典型應用場景進行示范和應用。就在前幾天，最后一個示范項目寧波慈溪氫電耦合直流微網(wǎng)示范工程完工。國網(wǎng)浙江電力氫電耦合四大金剛立起來了。

寧波慈溪氫電耦合直流微網(wǎng)示范工程

2022年5月開建，位于寧波濱海經(jīng)濟開發(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。

該示范工程依托國家2020重點研發(fā)計劃《可離網(wǎng)型風/光/氫燃料電池直流互聯(lián)與穩(wěn)定控制技術》成功，是國家電網(wǎng)公司首個氫能相關的國家重點研發(fā)計劃配套項目。工程將氫能與風力、光伏等可再生能源耦合運行，減少供給側碳排放；同時，通過氫能支撐的微網(wǎng)，滿足用戶對電、氫、熱多種能源的需求。

示范工程將建成世界首個電-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，電池儲能總容量大于3兆瓦/3兆瓦時。

投運后，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)運行168小時，且是完全的中國“智”造。

該工業(yè)園區(qū)目前已入駐綠動、博氫等氫能方向高新企業(yè)，以燃料電池、制儲氫裝備和氫能應用裝備為重點布局方向，結合本國家重點研發(fā)計劃項目，將形成集科研、制取、儲運、交易、應用一體化的氫能產(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

該工程投運后預計每年可產(chǎn)沼氣2萬標準立方米，能夠滿足100戶農(nóng)村家庭一年的用能需求；每年可產(chǎn)出18萬標準立方米氫氣。

這一場景是麗水全域零碳能源互聯(lián)網(wǎng)綜合示范工程的重點場景之一，也是國家電網(wǎng)有限公司首批四個“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，利用小水電資源和分布式光伏設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，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。工程利用全國首臺沼氣加氫甲烷化設備，讓氫氣與沼氣中的二氧化碳反應產(chǎn)生甲烷，可將沼氣中的甲烷含量提高至95%以上?！表椖肯嚓P負責人曾這樣介紹這一項目的技術優(yōu)越性。

臺州大陳島氫能綜合利用示范工程

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

工程通過構建高效、可靠和穩(wěn)定供電的“可再生能源制氫—氫能儲運—氫燃料電池熱電聯(lián)供”能源綜合利用系統(tǒng)。工程投運后，預計每年可消納島上富余風電36.5萬千瓦時，產(chǎn)出氫氣73000標方，這些氫氣可發(fā)電約10萬千瓦時，減少二氧化碳排放73噸。

據(jù)了解，該工程應用了制氫/發(fā)電一體化變換裝置等裝備，實現(xiàn)了國內(nèi)氫綜合利用能量管理和安全控制技術的突破，提高了新型電力系統(tǒng)對新能源的適應性，是新型電力系統(tǒng)的一次有力探索和實踐。

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

綠氫工程的投運，能夠將晚上的富余風電制氫儲能，留到白天用電高負荷時使用。200Nm3（標準立方米）儲氫系統(tǒng)儲氫量，可滿足氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)持續(xù)發(fā)電時長約2.5小時，增強了電網(wǎng)安全負荷保障和持續(xù)供電能力。

國網(wǎng)杭州±10千伏柔性直流風光儲氫用示范工程

2021年10月，國網(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)基地的柔性直流風光儲氫用示范工程。這是全國首個融合柔性直流、氫電耦合、多能互補的低碳園區(qū)。該項目將利用電網(wǎng)谷電和光伏發(fā)電制造“綠氫”供園區(qū)用能，還能儲存余量氫氣，在電網(wǎng)用電高峰時，通過燃料電池發(fā)電，保障電力充足。2022年5月工程完工。

這一工程是針對格力園區(qū)的生產(chǎn)特點量身定制的。利用日間高峰時段產(chǎn)生的光伏電和夜間谷電進行電解水制氫，每小時可制氫約200標方。制備的氫氣部分通過增壓機、加氫機為園區(qū)內(nèi)燃料電池接駁車和物流車提供加氫服務；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，實現(xiàn)用戶側的電、熱和氫的清潔供應。同時工程制備的氧氣，通過增壓機接入氧氣管網(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)通過柔性直流技術對風、光等新能源發(fā)電的全方位控制，使風、光發(fā)電間歇性的特點不擾亂電網(wǎng)，實現(xiàn)錢塘江畔風產(chǎn)生電能的就地消納。

一句話，柔性直流，指的是對制氫和發(fā)電的效率可以靈活控制。

項目投產(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，打開了人們對氫能利用的一種新方式，這是除了在交通和化工領域應用氫能之外，又一大氫能應用的重點領域。很多人還以為氫能發(fā)電是非常遙遠的一件事，但從實際情況看，國網(wǎng)浙江電力已經(jīng)試水，實際中海油也有天然氣摻氫發(fā)電項目的嘗試。相信隨著上述項目的投運，未來各電網(wǎng)公司、石油公司、發(fā)電集團都會將焦點集中到該領域。氫能發(fā)電將成為新型電力系統(tǒng)的重要組成部分。

來源：國際能源網(wǎng)

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氫能發(fā)電還遠嗎？國網(wǎng)浙江電力已經(jīng)行動了！

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