12月17日，從國網寧波供電公司、國網浙江電科院、北京四方繼保三家單位聯合舉行的會議上傳來新聞，今甜心寶貝包養網朝緊湊型可再生動力電熱氫聯產系統項目已完成五端口能量分享器等焦點設備研制，下一個步驟計劃開展效能測試。
（文章來源 微信公眾號：動力評論•首席動力觀 作者：唐瑾瑾 柴穎）
“電—氫—電轉換效力令人印象深入，電—氫—電為近40%、電—氫—電/熱接近80%，可以和壓縮空氣儲能比擬。”10月21日，在寧波慈溪電氫耦合直流微電網示范工程現場，中國工程院院士、華中科技年夜學傳授、國家電網公司科技咨詢委員會專家程時杰給出這樣的評價。
最新公布的《中華國民共和國動力法》初次將氫能納進國家動力治理體系。《氫能產業發展中長期規劃（2021～包養情婦2035）》提出，到2035年，我國將構成氫能產業體系，構建涵蓋路況、儲能、工業等領域的多第一章元氫能應用生態。
加速推進氫能產業發展，是保證國家動力平安的主要戰略選擇。近年來，國網浙江電力在杭州、麗水、臺州等地開展了基于工業園區、產業基地、農包養村、海島等的電氫耦合多場景示范與應包養網用。
國網寧波供電公司重視找準科技創新賽道，在氫電耦合技術研發方面不斷獲得衝破。現在，“氫”風正綠江南岸，寧波氫能產業的創新結果正在不斷涌現。
電氫耦合綠色足，微網獨立運行168小時
通過風電、光伏發電進行電解水制備綠氫，被視為未來發展標的目的包養網站。當前未能年夜規模推廣應用的緣由在于動力轉化效力低、生產本錢高。包養網為破解這一難題，國網寧波供電公司進行了深刻摸索。
本年6月，寧波慈溪電氫耦合直流微電網示范工程通過國家天然科學基金委員會高技術研討發展中間組織驗收。該項目實現氫產業全鏈條相關設備國產化，氫電轉換效力達到世界領先程度。
據國網寧波供電公司氫能研討專家葉夏明介紹，該工程是國網浙江電力牽頭的國家重點研發計劃項目“可離網型風/光/氫燃料電池直流互聯與穩定把持技術”項目標配套項目。其特點是包養意思源網荷儲要素齊全：包養網“源”重要包含3200千瓦光伏、230千瓦風電以及包養俱樂部240千瓦燃料電池；“網”是一套直流系統，包含微電網三端口、中壓三端口等交直流轉換和直流變換設備，是“電—氫”耦合轉換的關鍵樞紐；“荷”包含400千瓦制氫和總功率600千瓦的充電樁；“儲”包含3000千瓦/6000千瓦時電化學儲能和7000千瓦時氫儲能。
該工程每年產氫超過60萬標準立方米，消納新動力電量超400萬千女大生包養俱樂部瓦時，逐日可滿足10輛氫能年夜巴充氫需乞降50輛電動汽車充電需求。同時，氫能耳邊斷斷續續傳來聲音：「我還在救助站」「你來接在電網端可以作為儲能起到調峰感化，在發電側可以平抑風光電上網的波動，加強電網運行穩定性。
作為個性關鍵技術，其面臨的最年夜挑戰是，若何實現一個100%由風光波動性電源供給的微電網（微動力系統）長期獨立運行。這也是在“雙碳”目標佈景下，未來電力系統需求的應用場景。2020年，該工程啟動，國網浙江電力充足統籌各方資源和氣力，成立省市縣一體的工程聯合指揮部，組建項目團隊，統籌推進科技攻關和工程建設。
“我們歷時4年，霸佔了直流微電網發展中面臨的能量均衡、電氫混雜系統平安防護等難題，實現了電氫耦合直流微電網系統性衝破。”國網浙江電力科學研討院高級專家章雷其說。項目團隊自立研發了年夜包養網功率多端口直流變換器和燃料電池熱電聯供系統，實現電氫耦合焦點設備100%國包養產化，且兩項指標甜心花園實測分別超過97.5%、84.7%，高于國際同類系統標桿值，電氫轉換效力達到世界領先程度。
章其雷介紹，該項目最年夜技術衝破在于，通過電—氫—熱靈活、高效轉換、電氫長短周期混雜儲能，實現波動機能源長周期存儲與調節，實現了100%由風光供給的電氫耦合微電網168小時獨立運行，極年夜晉陞了配電網的運行韌性。另包養感情據清楚，今朝電制氫與燃料電池的本錢節目黑了葉的名聲，一步步走上明星之路，最終在娛樂相對較高，系統動態特徵仍有進步空間，與電網的互動缺乏，這些原因限制了其在電力系統的年包養夜規模應用。章其雷建議，應聚焦氫能長時儲能與深度脫碳的特徵，加強包養意思電氫耦合系統與電網互動方面的研討包養網dcard，結合電網調控需求，在焦點裝備、系統把持、能量治理、平安保護方面開展攻關，實現低本錢「嗯，吳姨再見。」、長壽命、高靈活性的電氫互動，晉陞新型電力系統的韌性與長周期靈活性。
開發熱電聯供包養系統，促整體效力升至80%
盡管氫能因其零排放特徵被稱為未來動力，但其應用效力一向面臨較年夜晉陞空間。據中國科學院院包養甜心網士、廈門年夜學傳授、嘉庚創新實驗室主任鄭南峰介紹，今朝電包養網推薦解水制包養網氫的效力普通為60%～80%，氫燃料電池的效力普通為40%～60%，綜合電—氫—電的轉化效力為30%～50%。他認為，需求開發穩固的場景把余熱應用起來，好比japan(日本)推廣的基于固體氧化物燃料電池（SOFC）的熱電聯供系統，其能量應用效力已超過80%。
高品質熱能同樣是寧波慈溪電氫耦合直流微電網示范工程的特包養點產品。工程構建了統一的余熱收受接管系統，充足應用燃料電池發電、質子交換膜制氫、高頻電力電子設備運行過程中的熱能。工程產生的熱能每小時可加熱7000升水，同時還能滿足地點園區內一棟3層、總面積約3000平方米建筑的采熱需求，實現區域電能、熱能的聯合供應。實際上，電力電子設備運行過程產生的熱量也是比較可觀的，以1兆瓦變換器為例，運行效力為98%時，發熱功率就能達到20千瓦。
為此，項包養app目團隊設計了可支撐電氫耦合直流微電網并/離網高效靠得住運行的能量治理系統，內嵌“電-氫-熱”全景監控、功率預測、優化調包養網度等模塊，通過剖析氫能應用全環節的經濟性、環保貢獻指數等關鍵技術指標，精準辨識能包養行情效單薄環節，實現對電、氫、熱等分歧能量情勢的實時調度和最優轉化，充足應用燃料電池發電、質子交換膜制氫、高頻電力電子設備運行過程中包養網產生的熱能。
好比，光伏發電出力年夜于園區供電負荷時，能量治理系統可以根據對未來負荷的預測，將富余的光伏發電、風電功率分派給電解槽和電池儲能，將電能以氫能或許化學能的情勢存儲起來，后續用于電網削峰、燃料電池汽車加氫。
從包養網各個環節的效力來看，電制氫的轉換效力為80%擺佈，收受接管熱量后綜合效力可以達到90%。燃料電池熱電聯供效力接近85%，通過統一收受接管制氫和燃料電池的熱能，整體系統效力（電—氫—電/熱）達到70%～80%。
今朝已經商業化的熱電聯供產品中，燃料電池類型包含質子交長期包養換膜燃料電池（PEMFC）和固體氧化物燃料電池（SOFC）。該項目采用的是PEMFC技術路線，重要考慮到PEMFC調節機能更好、今朝的熱電效力與SOFC相當、國內的技術成熟度更高級原因。
布局緊湊型技術，助力多元化應用
氫能應用場景正在向多元化發展包養網，除了包養路況、工業領域，建筑領域尤其是分布式熱電聯供，同樣是氫能未來的主要應用領域。
科技部啟動的“氫進萬家”科技示范工程，聚焦打造多元化應用場景——以“一條氫能高速、二個氫能口岸、三個科普基地、四個氫能園區、五個氫能社區”為建設目標，開展副產氫純化、可再生動力制氫、管道輸氫、氫能路況、熱電聯供、氫能產業鏈數據監控等氫能生產和應用技術的工程化示范。
為進一個步驟深化氫能裝置研制技術摸索，國網浙江電力依托現有基礎與平臺優勢，聯合清華年夜學、同濟年夜學、中船重工718所等科研及產業單位，勝利牽頭國家重點研發包養軟體計劃項目“緊湊型可再生動力電熱氫聯產系統模塊關鍵技術”。項目研制了模塊化電熱氫聯產系統模塊成套首臺套裝置，并在典範場景中進行應用驗證與工程示范，構成了可復制、可推廣的系統產品，力爭周全晉陞我國氫能技術與裝備研制程度，填補我國分布式可再生動力電熱氫聯產技術空缺。
據介紹，該系統包含可再生動力（光伏）容量超過1兆瓦，電解水制氫包養規模500千瓦，固態儲氫容量50千克，燃料電池發電規模100千瓦和余熱收受接管供熱水65攝氏度擺佈，可實現電、氫、氧、熱的綜合供給。根據研討計劃，2024年末將完成樣機開發，2025年上半年完成示范落地。
據介紹，比擬于當前項目需求占地1000多平方米，在制氫效力基礎不變的條件下，“緊湊型可再生動力電熱氫聯產系統模塊關鍵技術”項目將一切焦點設備集成在1個標準集裝箱鉅細的空間內，占空中積僅約30平方米，實現關鍵模塊緊湊化、可拓展、即插即用，且制氫能耗更低，更適應現代農業園區、零碳社區等多場景需求，有利于帶動“制氫—儲氫—燃料電池—能量管控系統”全產業鏈的發展。
對于未來標的目的，中國工程院院士、國家電網公司顧問黃其勵建議，采用海水直接制氫，并將電氫耦合進一個步驟推廣至化工等行業。
發佈留言