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，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700兆瓦風電項目與100兆瓦光伏項目，配套建設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)政策和技術規(guī)范要求，對國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有示范引領作用，可行性研究內(nèi)容設計合理、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)構和能源結(jié)構轉(zhuǎn)型具有重要的戰(zhàn)略引領作用和創(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)綠氫應用提供了全新思路，為我國電氫體系建設和工業(yè)領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。

采用多種技術創(chuàng)新

大安項目采用多種技術創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，采用國內(nèi)、國際多項先進技術，實現(xiàn)6項技術國內(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)模化應用三項技術國際領先。

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備，制氫能力達到46,000Nm3/h，兩種制氫設備在國內(nèi)都是單槽最大的制氫設備，PEM制氫相比堿性制氫，具有負荷響應速度快、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谩?ldquo;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月完成設備安裝調(diào)試。

三是新能源自發(fā)自用制氫規(guī)模。建設新能源容量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制氫設備采用全離網(wǎng)中壓4000V直流供電。該技術國際領先，在風光發(fā)電離網(wǎng)傳輸上為國際上首次應用，在行業(yè)內(nèi)具有重要的影響力和引領作用，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)?；瘧谩５蛪汗虘B(tài)儲氫技術工藝簡單，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。關鍵核心技術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、制定技術標準，引領構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，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、綠油氣等應用，帶動綠電轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)技術快速迭代發(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、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。