近日，三峽集團(tuán)首個(gè)綠氫“制儲(chǔ)運(yùn)加”一體化綜合示范項(xiàng)目在內(nèi)蒙古三峽烏蘭察布源網(wǎng)荷儲(chǔ)技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)基地順利完成調(diào)試。該項(xiàng)目由三峽集團(tuán)科學(xué)研究院(以下簡(jiǎn)稱“三峽科研院”)牽頭研發(fā)，聚焦“制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)輸、加注”四大核心領(lǐng)域技術(shù)攻關(guān)，完整覆蓋電解水制氫、多元儲(chǔ)運(yùn)、氫燃料電池發(fā)電、氫氣加注等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不僅構(gòu)建了“綠電制氫—多元儲(chǔ)運(yùn)—多場(chǎng)景應(yīng)用”的全流程閉環(huán)，更打造了一片聚焦技術(shù)驗(yàn)證與模式創(chuàng)新的綠氫“試驗(yàn)田”，為我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力。
當(dāng)前，氫能作為推動(dòng)能源綠色轉(zhuǎn)型的重要路徑，受到許多國(guó)家重視。綠色氫能利用可再生能源電力(如風(fēng)電、光伏)通過電解水制取，是最清潔的制氫路線。該示范項(xiàng)目所在的內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市，正是我國(guó)太陽能、風(fēng)能資源最豐富的地區(qū)之一。項(xiàng)目探索將綠氫“制儲(chǔ)運(yùn)加”產(chǎn)業(yè)鏈和解決新能源消納難題的“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”融合發(fā)展，致力于打造“氫電耦合”的新模式。
目前，綠氫在化工和鋼鐵場(chǎng)景的潛在消納規(guī)模占比約70%。“我們不僅要探索氫的化工價(jià)值，還要挖掘其能源價(jià)值。”現(xiàn)場(chǎng)科研人員介紹，“全產(chǎn)業(yè)鏈平臺(tái)中，氫既可以是‘荷’，也可以是‘儲(chǔ)’。通過與儲(chǔ)氫設(shè)備、燃料電池深度耦合，能夠?qū)崿F(xiàn)新能源的大規(guī)模、長(zhǎng)周期穩(wěn)定存儲(chǔ)，與電化學(xué)儲(chǔ)能形成功能互補(bǔ)、協(xié)同增效的格局，完善新能源消納與供給體系。”
為實(shí)現(xiàn)“氫電耦合”，項(xiàng)目在多個(gè)環(huán)節(jié)取得了關(guān)鍵進(jìn)展。
在制氫環(huán)節(jié)，為精準(zhǔn)匹配風(fēng)、光資源波動(dòng)性，項(xiàng)目采用了質(zhì)子交換膜(PEM)電解水制氫設(shè)備，針對(duì)可再生能源消納和園區(qū)負(fù)荷調(diào)控需求的電解水制氫，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)并開展運(yùn)行示范。該系統(tǒng)具備秒級(jí)響應(yīng)能力，可有效適應(yīng)新能源出力的間歇性與波動(dòng)性。
在儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)，氫氣密度低、儲(chǔ)運(yùn)難、成本高是業(yè)界痛點(diǎn)。該項(xiàng)目著眼于大規(guī)模、長(zhǎng)距離的儲(chǔ)運(yùn)需求，應(yīng)用了多壓力等級(jí)儲(chǔ)氫體系，并開展氫氣液化氫膨脹機(jī)研制，同步建設(shè)可滿足7日儲(chǔ)存需求的低溫液氫罐，探索出高壓氣氫與液氫協(xié)同儲(chǔ)運(yùn)的技術(shù)路徑。
在加注與應(yīng)用環(huán)節(jié)，項(xiàng)目充分考慮我國(guó)北方地區(qū)嚴(yán)寒、中海拔環(huán)境特點(diǎn)，構(gòu)建了適應(yīng)零下30℃低溫工況的加氫測(cè)試平臺(tái)，驗(yàn)證了加注系統(tǒng)在極端條件下的運(yùn)行可靠性。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“啟-運(yùn)-停”全過程自動(dòng)化控制，可穩(wěn)定支持35兆帕與70兆帕兩種主流壓力等級(jí)加氫站的試驗(yàn)需求。此外，項(xiàng)目配套建設(shè)的200千瓦/120小時(shí)氫燃料電池?zé)犭娐?lián)供儲(chǔ)能系統(tǒng)，驗(yàn)證了綠氫作為零碳能源的應(yīng)用潛力。
據(jù)介紹，依托該基地，三峽科研院已獲批多個(gè)國(guó)家級(jí)示范項(xiàng)目，為加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供重要的技術(shù)支撐和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。正如現(xiàn)場(chǎng)研究人員所說：“我們希望‘試驗(yàn)田’產(chǎn)出的成果，既能‘上書架’，也能‘上貨架’。”
