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氢能发电还远吗？国网浙江电力已经行动了！

2023/1/10

氢电耦合在以新能源为主体的新型电力系统将发挥重要作用，这一点被国家电网浙江电力看中了。四大示范工程开工的开工、投运的投运，让氢能进入发电领域不再是一句空话。

氢电耦合就是利用电网谷电、清洁能源制氢存储，在用电高峰时再通过氢燃料电池发电，实现电网削峰填谷。氢电耦合不仅是实现高比例新能源电力系统稳定运行的一种重要方式，同时还可实现清洁高效分布式供能，打造以电为核心的能源互联网。

国网浙江电力一口气在浙江省域开工了四个示范项目。分别就产业基地、工业园区、乡村、海岛四个典型应用场景进行示范和应用。就在前几天，最后一个示范项目宁波慈溪氢电耦合直流微网示范工程完工。国网浙江电力氢电耦合四大金刚立起来了。

宁波慈溪氢电耦合直流微网示范工程

2022年5月开建，位于宁波滨海经济开发区的工业园区，工程投资2.16亿元。2022年12月29日完工。

该示范工程依托国家2020重点研发计划《可离网型风/光/氢燃料电池直流互联与稳定控制技术》成功，是国家电网公司首个氢能相关的国家重点研发计划配套项目。工程将氢能与风力、光伏等可再生能源耦合运行，减少供给侧碳排放；同时，通过氢能支撑的微网，满足用户对电、氢、热多种能源的需求。

示范工程将建成世界首个电-氢-热-车耦合的±10千伏直流互联系统，包含可再生能源发电总功率超过3兆瓦，制氢功率400千瓦，电池储能总容量大于3兆瓦/3兆瓦时。

投运后，每日可制氢100千克、供热能力120千瓦，满足10辆氢能燃料电池汽车加氢、50辆纯电动汽车直流快充需求。

更重要的是，直流互联系统效率不低于95%、热电综合效率不低于82%，可离网连续运行168小时，且是完全的中国“智”造。

该工业园区目前已入驻绿动、博氢等氢能方向高新企业，以燃料电池、制储氢装备和氢能应用装备为重点布局方向，结合本国家重点研发计划项目，将形成集科研、制取、储运、交易、应用一体化的氢能产业体系，为宁波加速打造具有全球影响力的氢能产业基地。

丽水缙云水光氢生物质近零碳示范工程

2022年10月31日，国家电网浙江丽水缙云水光氢生物质近零碳示范工程投运。这一工程是以乡村为典型应用场景的示范工程。该工程开展的包括水（光）电制氢、生物质制气、沼气加氢脱碳等在内的示范研究，以余量水电与屋顶光伏为能源，采用电解技术生产氢气，并通过灵活储氢的方式，最终实现富余水电、光伏就地消纳，农村废弃物循环利用。工程创造性地利用绿氢提纯沼气，构建了“绿电-绿氢-生物质”等多种绿色能源一体化的能源综合利用系统。

该工程投运后预计每年可产沼气2万标准立方米，能够满足100户农村家庭一年的用能需求；每年可产出18万标准立方米氢气。

这一场景是丽水全域零碳能源互联网综合示范工程的重点场景之一，也是国家电网有限公司首批四个“绿氢”工程之一。丽水缙云水光氢生物质近零碳示范工程采用质子交换膜技术，利用小水电资源和分布式光伏设备制备零排放无污染的“绿氢”。工程在用一部分氢气满足交通和工业用氢需求的同时，利用另一部分氢气固定沼气中的二氧化碳，使沼气中甲烷占比进一步提高，成为生物天然气，并输送至周边客户，满足乡村高效、清洁用能需求。

“以往利用生物质发酵产生的沼气中，甲烷的占比只有55%左右，其余大部分为二氧化碳。工程利用全国首台沼气加氢甲烷化设备，让氢气与沼气中的二氧化碳反应产生甲烷，可将沼气中的甲烷含量提高至95%以上。”项目相关负责人曾这样介绍这一项目的技术优越性。

台州大陈岛氢能综合利用示范工程

这是首座基于海岛场景的氢能综合利用示范工程，2022年7月，工程投入运营。工程利用海岛丰富的风电电解水制取氢气，为我国可再生能源制氢储能、氢能多元耦合与高效利用提供重要示范。

工程通过构建高效、可靠和稳定供电的“可再生能源制氢—氢能储运—氢燃料电池热电联供”能源综合利用系统。工程投运后，预计每年可消纳岛上富余风电36.5万千瓦时，产出氢气73000标方，这些氢气可发电约10万千瓦时，减少二氧化碳排放73吨。

据了解，该工程应用了制氢/发电一体化变换装置等装备，实现了国内氢综合利用能量管理和安全控制技术的突破，提高了新型电力系统对新能源的适应性，是新型电力系统的一次有力探索和实践。

绿氢工程的投运，也将化解大陈岛长期以来“风能过剩”的问题。位于东海的大陈岛，有着得天独厚的风能资源。然而，大陈岛上的风力资源与用电负荷长期不相匹配。夜晚（23：00—次日07：00）富余的风电无法储存，白天用电高峰期，电经常不够用。

绿氢工程的投运，能够将晚上的富余风电制氢储能，留到白天用电高负荷时使用。200Nm3（标准立方米）储氢系统储氢量，可满足氢燃料电池发电系统持续发电时长约2.5小时，增强了电网安全负荷保障和持续供电能力。

国网杭州±10千伏柔性直流风光储氢用示范工程

2021年10月，国网浙江电力选址于杭州钱塘区格力园区开建基于产业基地的柔性直流风光储氢用示范工程。这是全国首个融合柔性直流、氢电耦合、多能互补的低碳园区。该项目将利用电网谷电和光伏发电制造“绿氢”供园区用能，还能储存余量氢气，在电网用电高峰时，通过燃料电池发电，保障电力充足。2022年5月工程完工。

这一工程是针对格力园区的生产特点量身定制的。利用日间高峰时段产生的光伏电和夜间谷电进行电解水制氢，每小时可制氢约200标方。制备的氢气部分通过增压机、加氢机为园区内燃料电池接驳车和物流车提供加氢服务；部分经过氢燃料电池发电，产生的电能与热能供数据中心使用，实现用户侧的电、热和氢的清洁供应。同时工程制备的氧气，通过增压机接入氧气管网，为园区内生产车间焊接生产线使用。

此外，园区电源侧其中一路直流电源取自杭州钱塘柔性直流配电站，杭州电网通过柔性直流技术对风、光等新能源发电的全方位控制，使风、光发电间歇性的特点不扰乱电网，实现钱塘江畔风产生电能的就地消纳。

一句话，柔性直流，指的是对制氢和发电的效率可以灵活控制。

项目投产后，园区可利用光伏与电网谷电制备氢气和氧气，最大供氢量每天可达到200公斤，供园区内氢燃料大巴车和物流车使用，氧气供空调生产焊接助燃，系统运行产生的余热可供高温注塑使用，综合算下来每年可为园区大大节约成本。

氢电耦合，打开了人们对氢能利用的一种新方式，这是除了在交通和化工领域应用氢能之外，又一大氢能应用的重点领域。很多人还以为氢能发电是非常遥远的一件事，但从实际情况看，国网浙江电力已经试水，实际中海油也有天然气掺氢发电项目的尝试。相信随着上述项目的投运，未来各电网公司、石油公司、发电集团都会将焦点集中到该领域。氢能发电将成为新型电力系统的重要组成部分。

来源：国际能源网

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