▲現(xiàn)場(chǎng)圖片。李時(shí)宇/攝
6月29日，我國首個(gè)萬噸級(jí)新能源制氫項(xiàng)目——內(nèi)蒙古鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗納日松光伏制氫產(chǎn)業(yè)示范項(xiàng)目(以下簡稱“納日松項(xiàng)目”)成功制取第一方氫氣。此次制取綠氫的成功，是鄂爾多斯綠氫制取邁出的一小步，實(shí)則是我國綠氫發(fā)展邁出的一大步，將為我國綠電制氫規(guī)模化、商業(yè)化發(fā)展積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。
以光伏制氫為氫源
納日松項(xiàng)目是內(nèi)蒙古自治區(qū)第一批風(fēng)光制氫一體化示范項(xiàng)目，是鄂爾多斯、內(nèi)蒙古自治區(qū)、全國乃至全球首個(gè)最大的萬噸級(jí)新能源制氫項(xiàng)目，由中國三峽新能源(集團(tuán))股份有限公司與滿世投資集團(tuán)有限公司合資建設(shè)。項(xiàng)目利用采煤回填區(qū)建設(shè)光伏電站，年均發(fā)電量約為7.4億千瓦時(shí)，其中20%將直接輸送至當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)，剩余80%用于綠氫生產(chǎn)。項(xiàng)目安裝15套1000標(biāo)方/小時(shí)的堿性電解制氫裝備，年產(chǎn)氫氣約1萬噸、氧氣約8萬。
“內(nèi)蒙古光照條件優(yōu)越，為新能源制氫提供豐富資源和較低電價(jià)水平，尤其是在鄂爾多斯區(qū)域，其光照條件在全國范圍內(nèi)都是比較好的，同時(shí)我們利用大面積的采煤沉陷區(qū)域建設(shè)光伏電站，充分利用了內(nèi)蒙古原有的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。”三峽新能源(集團(tuán))股份有限公司內(nèi)蒙古分公司黨委委員、副總經(jīng)理、兼鄂爾多斯市瀚峽新能源有限公司董事長周淵向《中國能源報(bào)》記者介紹。
基于此，納日松項(xiàng)目高效、密切結(jié)合太陽能與氫能兩大清潔能源，利用太陽能產(chǎn)出的綠電，將水通過電解水裝置分解成氫氣和氧氣，通過探索無污染、零排放的綠電制氫新模式來解決可再生能源高比例并網(wǎng)存在的電力消納這一核心問題。
“內(nèi)蒙古非常適合推廣可再生能源制氫，可以將內(nèi)蒙古地區(qū)打造成大規(guī)模風(fēng)光綠氫制造基地，成為綠氫的源端生產(chǎn)地。”該項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人季孟波表示。一方面，內(nèi)蒙古有較豐富煤炭及化工企業(yè)，目前煤化工綠氫替代的需求量約600萬噸;自治區(qū)內(nèi)重型柴油機(jī)車、礦用重型卡車、礦山機(jī)械、各類采運(yùn)礦車、物流車輛接近50萬輛，如果推行交通重卡燃料，替代現(xiàn)有燃油重卡，綠氫的需求量約為600萬噸。發(fā)展綠氫可優(yōu)化內(nèi)蒙古能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，同時(shí)又有大規(guī)模綠氫消納場(chǎng)景。“加上自有電網(wǎng)靈活調(diào)度和持續(xù)政策支持等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)加持，內(nèi)蒙古是全國最好的發(fā)展綠氫產(chǎn)業(yè)的區(qū)域。”季孟波說。
實(shí)現(xiàn)綠電效益最大化
面對(duì)新能源的高度波動(dòng)性和不確定性等特點(diǎn)，將綠電和制氫結(jié)合起來可發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，更好促進(jìn)波動(dòng)性新能源消納利用，同時(shí)加快推進(jìn)綠氫規(guī)模化生產(chǎn)應(yīng)用。
周淵指出，受早晚光照不同影響，光伏發(fā)電具有不穩(wěn)定、間歇性等特性，而制氫是一個(gè)連續(xù)產(chǎn)氫的狀態(tài)，需要穩(wěn)定電源供電。因此，雖然制氫和光伏各自在技術(shù)、系統(tǒng)等方面都已較為成熟，但要實(shí)現(xiàn)光伏和制氫系統(tǒng)更好地結(jié)合，需要在模式上提出創(chuàng)新并持續(xù)摸索。
光伏氫能的緊密結(jié)合，技術(shù)創(chuàng)新不可或缺。為了保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，納日松項(xiàng)目首次大規(guī)模使用萬安培級(jí)IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)電源代替?zhèn)鹘y(tǒng)的晶閘管。季孟波介紹，納日松項(xiàng)目采用萬安培級(jí)IGBT電源作為堿性電解槽整流電源，可以確保規(guī)模化制氫對(duì)電網(wǎng)更加友好，系統(tǒng)綜合轉(zhuǎn)化效率更高，對(duì)國內(nèi)制氫電源的技術(shù)發(fā)展具有引領(lǐng)示范作用。
“在此之前，綠電制氫項(xiàng)目會(huì)大規(guī)模采用晶閘管整流電源，晶閘管方案功率因數(shù)低、諧波畸變率高、響應(yīng)速度慢，使得綠電的波動(dòng)間歇特點(diǎn)難以很好跟隨綠氫響應(yīng)。”周淵表示，IGBT全控整流電源優(yōu)秀的電網(wǎng)友好性、超快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，能夠快速精準(zhǔn)，且安全高效的跟蹤綠電出力，實(shí)現(xiàn)綠電就地消納，綠電效益最大化，因此納日松項(xiàng)目率先大規(guī)模采用IGBT整流電源。
打通綠氫閉環(huán)商業(yè)模式
得益于良好的資源稟賦及持續(xù)的政策支持，《中國能源報(bào)》記者獲悉，已有大量綠氫項(xiàng)目落地內(nèi)蒙古，全區(qū)已批復(fù)30個(gè)示范項(xiàng)目，是國內(nèi)規(guī)劃建設(shè)綠氫示范項(xiàng)目最多的省(區(qū))，預(yù)計(jì)年底，內(nèi)蒙古將形成10萬噸綠氫產(chǎn)能，2025年產(chǎn)能將達(dá)到52萬噸。“當(dāng)前，內(nèi)蒙古深入推進(jìn)能源綠色轉(zhuǎn)型低碳發(fā)展，地方政府對(duì)氫能的支持政策，讓企業(yè)看到其今后氫能發(fā)展的巨大潛力。”周淵指出。
《中國能源報(bào)》記者了解到，發(fā)展綠氫，內(nèi)蒙古不遺余力，以小博大、借力打力，充分發(fā)揮了杠桿效應(yīng)，打通了綠氫閉環(huán)發(fā)展的商業(yè)模式，為當(dāng)?shù)鼐G氫發(fā)展奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)，彰顯了當(dāng)?shù)卣腔邸?/p>
憑借國內(nèi)所獨(dú)有的區(qū)屬電網(wǎng)優(yōu)勢(shì)，內(nèi)蒙古堅(jiān)定出臺(tái)支持政策，支撐新能源制氫一體化項(xiàng)目發(fā)展，允許新能源制氫項(xiàng)目年上網(wǎng)電量可達(dá)其年總發(fā)電量的20%，且占用盟市保障性消納空間，上網(wǎng)電費(fèi)則按照自治區(qū)電力市場(chǎng)相關(guān)要求執(zhí)行，率全國之先支持企業(yè)既賣氫又賣電，以賣電支持賣氫，極大提振了新能源企業(yè)赴蒙發(fā)展綠氫的熱情，也為當(dāng)?shù)匦履茉催M(jìn)一步規(guī)模化發(fā)展掃清了障礙，鋪平了道路。
顯而易見的是，當(dāng)?shù)匦履茉匆?guī)模的壯大，撬動(dòng)了新能源裝備制造業(yè)的強(qiáng)勁發(fā)展，裝備制造用電負(fù)荷呈現(xiàn)出蓬勃之勢(shì);而裝備制造業(yè)規(guī)模化發(fā)展又將大幅有效降低裝備成本和綠電成本;綠電成本的降低又反哺當(dāng)?shù)刂茪湟?guī)模的提升，完美呈現(xiàn)“由氫惠氫”的綠氫商業(yè)閉環(huán)場(chǎng)景。
當(dāng)?shù)卣畠H依托微調(diào)了新能源制氫項(xiàng)目的上網(wǎng)比例，就實(shí)現(xiàn)了當(dāng)?shù)卦础⒕W(wǎng)、荷、儲(chǔ)的一體化高效有機(jī)協(xié)同發(fā)展，杠桿效應(yīng)隨處可見。而首創(chuàng)新能源制氫全封閉商業(yè)模式也為全國貢獻(xiàn)了新能源制氫的“內(nèi)蒙古智慧”。
