2019年,中国能源建设股份公司和清华大学,联合国网智能电网研究院等单位,给安徽六安的氢能项目提供了技术支持。他们先把攻关的重点放在了多个技术难题上,比如膜电极传质损失还有极化电压衰减这些。经过三年的努力,他们不仅研制出了国内首台兆瓦级的质子交换膜电解槽,还完成了氢燃料电池堆的批量测试。这项工程一共申请了21项发明专利和6项实用新型专利,还有1项国家标准。 7月6日,六安金安区经济开发区迎来了国内首座兆瓦级氢能示范站的投运。这个占地7000余平方米的电站,把制氢、储氢还有发电这三个环节整合在了一起。这种全链条的技术路线意味着从绿电到绿氢再到绿电的过程是零碳循环的,全年不产生一次碳排放。 电站里配备了质子交换膜制氢系统和氢燃料电池发电系统。前者利用风光可再生能源把绿电直接裂解成高纯度氢气;后者则把这些氢气喂给燃料电池,高效地转化为电能。热电联供系统同时回收余热供园区蒸汽使用;风光可再生能源发电系统则为制氢环节提供稳定的绿电;配电综合楼负责整站能量管理和电网互动。 因为有了这样的全自主知识产权支撑,示范站的各项关键指标已经达到了国际先进水平。它每年能生产70余万标立方米的氢气并发电73万千瓦时。制氢能耗、燃料电池效率还有系统整体度电成本等核心指标都优于同类项目。系统运行稳定性超过了8500小时,这为以后的规模化推广打下了数据基础。 所生产的高纯度氢气应用广泛:可以给氢燃料电池车提供动力减少重型卡车碳排放;还能替代焦炉煤气用于炼钢降低吨钢碳排放20%以上;还能给化工园区提供零碳原料;甚至还可以在用电高峰时段充当调峰工具填补电力缺口。简单来说就是把夜间的“低谷”电量变成氢气储存起来,白天再放出来发电。 接下来国网安徽省电力有限公司打算依托这个示范站打造一个新型电力系统的“氢动力”样板。他们计划在六安建设氢能产业孵化基地吸引上下游企业落地;构建“源网荷储”一体化示范园区提升可再生能源占比;并面向长三角区域提供绿氢与调峰服务助力实现“碳达峰、碳中和”的目标。