尊龙凯时 -人生就是博!ღ◈◈◈ღ,陶瓷膜ღ◈◈◈ღ,膜分离应用ღ◈◈◈ღ,近些年ღ◈◈◈ღ,“风光”资源富集的吉林省ღ◈◈◈ღ,积极进行产业转型升级ღ◈◈◈ღ、优化能源结构ღ◈◈◈ღ。吉林西部ღ◈◈◈ღ,处于大兴安岭和
然而ღ◈◈◈ღ,吉林的用电负荷增长不匹配新能源电力生产能力ღ◈◈◈ღ,探索就地转化为绿氢ღ◈◈◈ღ、绿氨ღ◈◈◈ღ、绿色甲醇等清洁能源ღ◈◈◈ღ,成为消纳富余电能的路径ღ◈◈◈ღ。
21世纪初ღ◈◈◈ღ,绿氢技术逐渐成熟ღ◈◈◈ღ,但高昂的成本限制了其商业化应用的发展ღ◈◈◈ღ。随着技术的不断进步和成本的降低ღ◈◈◈ღ,绿氢行业逐渐崭露头角ღ◈◈◈ღ。绿氢ღ◈◈◈ღ,是指采用太阳能尊龙人生ღ◈◈◈ღ、风能ღ◈◈◈ღ、核能等可再生清洁能源途径生产的氢气ღ◈◈◈ღ,其典型制备过程是通过可再生能源发电驱动电解水反应生成氢气ღ◈◈◈ღ。由于在这一过程中碳排放几乎可以忽略不计ღ◈◈◈ღ,从而赋予了这种氢气“零碳”或“无碳”的特性ღ◈◈◈ღ。
从2018年4月起ღ◈◈◈ღ,吉林省白城市谋划利用可再生能源制氢ღ◈◈◈ღ,发展氢能产业ღ◈◈◈ღ,打造“中国北方氢谷”ღ◈◈◈ღ。吉林省委省政府对此高度重视ღ◈◈◈ღ,2019年ღ◈◈◈ღ,省级层面开始谋划探索氢能产业ღ◈◈◈ღ,打造“中国北方氢谷”上升为省级战略ღ◈◈◈ღ。
2022年ღ◈◈◈ღ,吉林省人民政府发布《“氢动吉林”中长期发展规划(2021-2035年)》ღ◈◈◈ღ,提出将发展氢能作为推动产业转型升级ღ◈◈◈ღ、促进能源结构调整的重要引擎ღ◈◈◈ღ,贯通氢能产业链条ღ◈◈◈ღ,构建新型产业生态ღ◈◈◈ღ,抢占绿色氢能产业发展新赛道制高点ღ◈◈◈ღ,打造“中国北方氢谷”ღ◈◈◈ღ。近两年的时间里ღ◈◈◈ღ,《支持氢能产业发展的若干政策措施(试行)》等氢能产业发展举措陆续发布尊龙人生ღ◈◈◈ღ,为氢能产业发展提供了政策保障和支持ღ◈◈◈ღ。在此背景下ღ◈◈◈ღ,近几年ღ◈◈◈ღ,吉林省风光制绿色氢氨醇一体化系列项目破土动工ღ◈◈◈ღ。
吉电股份(000875.SZ)是吉林省最早深耕氢能产业的中央能源企业ღ◈◈◈ღ。2019年吉林省开始谋划探索氢能产业ღ◈◈◈ღ,随即ღ◈◈◈ღ,全方位布局氢能产业ღ◈◈◈ღ,以新能源制氢为发展方向ღ◈◈◈ღ,聚焦“制ღ◈◈◈ღ、储ღ◈◈◈ღ、运ღ◈◈◈ღ、用ღ◈◈◈ღ、研”各个环节ღ◈◈◈ღ。作为国家电投在吉二级单位ღ◈◈◈ღ,以火电起家ღ◈◈◈ღ,此前抓住了“风光”新能源的机遇ღ◈◈◈ღ,现在转型到氢能等绿色清洁能源ღ◈◈◈ღ。
目前ღ◈◈◈ღ,长春有6条常态化氢能示范线路客车在进行日常通勤ღ◈◈◈ღ,运营已超2年ღ◈◈◈ღ,用氢来自长春市唯一氢源母站——中韩示范区制氢加氢一体化站ღ◈◈◈ღ。由吉电股份长春吉电氢能公司负责建设运营ღ◈◈◈ღ,以水为原料ღ◈◈◈ღ,创新应用国家电投集团自主知识产权的首台套“兆瓦级高性能质子交换膜(PEM)电解制氢装备”ღ◈◈◈ღ,制备高品质高纯度氢气产品ღ◈◈◈ღ。
吉电氢能公司副总工程师邓欣告诉澎湃新闻记者ღ◈◈◈ღ,制氢电源采用日间光伏及夜间谷电供应ღ◈◈◈ღ,分布在示范区智能装备产业园厂房屋顶上的光伏发电优先供应一体化站制取氢气ღ◈◈◈ღ,余电供应园区企业就地消纳ღ◈◈◈ღ,整个过程达到零碳排放ღ◈◈◈ღ。
“真正意义上实现了小规模的绿色制氢全产业链条——光伏发电ღ◈◈◈ღ,电解水制出绿氢ღ◈◈◈ღ,经过纯化分离ღ◈◈◈ღ、加压存储ღ◈◈◈ღ,用加氢机给氢能大巴加氢后ღ◈◈◈ღ,氢能大巴上路运营ღ◈◈◈ღ。”作为推动氢能产业发展的主要负责人ღ◈◈◈ღ,吉电股份氢能产业中心副主任董武设计并见证了项目的诸多重要节点尊龙人生ღ◈◈◈ღ。
“宗旨是充分利用不能上网的新能源发电三国敢达ღ◈◈◈ღ,要把它的能量转换成另外一种形式来应用到国民生产之中ღ◈◈◈ღ。”电的成本是关键ღ◈◈◈ღ,是能量的根源三国敢达ღ◈◈◈ღ,如果网电占比大就失去了项目的价值ღ◈◈◈ღ。而单纯的电解水制氢工艺相对比较清晰ღ◈◈◈ღ,难点在于前端新能源发电不稳定ღ◈◈◈ღ,传统电解水制氢又需要比较稳定的电源供应ღ◈◈◈ღ,解决两者之间的矛盾ღ◈◈◈ღ,成为项目的关键ღ◈◈◈ღ。
“尽最大的努力也只能做到柔性可调ღ◈◈◈ღ。”一体化站设计研发了光伏制氢柔性控制系统ღ◈◈◈ღ,以调节PEM制氢中的新能源波动ღ◈◈◈ღ。
中韩示范区制氢加氢一体化站设计研发了光伏制氢柔性控制系统ღ◈◈◈ღ,以调节PEM制氢中的新能源波动ღ◈◈◈ღ。澎湃新闻记者彭艳秋图
和PEM制氢方式不同ღ◈◈◈ღ,碱液制氢诞生于大化工的背景ღ◈◈◈ღ,造价低且符合大化工稳定运行特点ღ◈◈◈ღ。但碱液制氢也存在负荷可调范围较窄的特点ღ◈◈◈ღ,在波动电源下会导致较高的故障率ღ◈◈◈ღ,引入网电则难以满足绿色认证要求ღ◈◈◈ღ,因而不适应绿电转化的需求ღ◈◈◈ღ。
PEM制氢方式则可以随启随停ღ◈◈◈ღ,但由于单槽容量低ღ◈◈◈ღ、质子膜和铱金属催化剂昂贵等因素ღ◈◈◈ღ,导致质子膜(PEM)制氢设备造价仍远高于碱液(ALK)制氢设备ღ◈◈◈ღ。当电解水制氢进一步延伸至下游绿氨ღ◈◈◈ღ、绿色甲醇等绿色氢基能源产业时ღ◈◈◈ღ,前端新能源波动和后端化工稳定的要求ღ◈◈◈ღ,使得电解水制氢的过程成为纽带ღ◈◈◈ღ,吉电股份设计研发的柔性控制系统ღ◈◈◈ღ,可实现提前预判发电量ღ◈◈◈ღ。采用PEM制氢设备ღ◈◈◈ღ,需要经过多次严格计算ღ◈◈◈ღ,在中间取得平衡ღ◈◈◈ღ,既降低设备成本ღ◈◈◈ღ,又满足绿色认证ღ◈◈◈ღ。
白城地处松嫩平原西部ღ◈◈◈ღ,土地广袤平坦ღ◈◈◈ღ,历史上形成的大片盐碱地ღ◈◈◈ღ、荒地和未利用地为新能源规模化开发提供了足够的用地资源ღ◈◈◈ღ。
现阶段氢能的发展仍面临储运技术等关键性挑战ღ◈◈◈ღ。氨是现代工业及农业化肥的重要化工原料ღ◈◈◈ღ,也可以作为燃料ღ◈◈◈ღ,同时也是天然的储氢介质ღ◈◈◈ღ。此外ღ◈◈◈ღ,氨也具备能量密度高ღ◈◈◈ღ、易液化储运ღ◈◈◈ღ、安全性高等优势ღ◈◈◈ღ。因此ღ◈◈◈ღ,以氨作为氢能载体的研究成为热点ღ◈◈◈ღ,氢氨互补的绿色能源产业也正在加速布局ღ◈◈◈ღ。
在白城大安ღ◈◈◈ღ,预算投资近60亿元的合成氨项目正在建设中ღ◈◈◈ღ,投产后预计年制绿氢可达3.2万吨ღ◈◈◈ღ、年制绿氨达18万吨ღ◈◈◈ღ、年减碳排放约65万吨ღ◈◈◈ღ、节约标煤23万吨ღ◈◈◈ღ。
从企业的角度ღ◈◈◈ღ,这也是电力行业在新能源发电上网遇到瓶颈之后ღ◈◈◈ღ,采取的能源转换方式ღ◈◈◈ღ。在不影响电网安全稳定运行的情况下ღ◈◈◈ღ,把能量利用起来ღ◈◈◈ღ,目前看ღ◈◈◈ღ,制氢是最简单也最可能实现的方式ღ◈◈◈ღ。
氢气的生成和反应干净ღ◈◈◈ღ,反应后只有水ღ◈◈◈ღ,压缩后燃烧能量热值高ღ◈◈◈ღ,因此大家会聚焦在氢能上做文章ღ◈◈◈ღ。“氢能大家肉眼可见知道是好东西三国敢达ღ◈◈◈ღ,如何用好ღ◈◈◈ღ,还在探索ღ◈◈◈ღ,寻找最优解法ღ◈◈◈ღ。”
绿氢的经济性与电解水制氢成本及消纳储运成本等密切相关ღ◈◈◈ღ。目前由于前期投资成本大和氢脆等技术难点的原因ღ◈◈◈ღ,国内在役纯氢管道总里程低ღ◈◈◈ღ。氢气的储存需要高压ღ◈◈◈ღ,且目前经济运输半径小ღ◈◈◈ღ,为更好发挥氢能特性ღ◈◈◈ღ,项目大多探索就地制取绿氨和绿色甲醇进行消纳ღ◈◈◈ღ。因此中韩示范区制氢加氢一体化站做完科研之后ღ◈◈◈ღ,大安项目就在酝酿之中ღ◈◈◈ღ。与传统化石能源方式相比ღ◈◈◈ღ,绿氨在工艺上ღ◈◈◈ღ,空分制氮ღ◈◈◈ღ、合成环节相差不大ღ◈◈◈ღ,区别在于氢的来源ღ◈◈◈ღ。
“新产业的发展ღ◈◈◈ღ,一定会经过这样一个过程ღ◈◈◈ღ,先试水的人会吃很多苦ღ◈◈◈ღ,栽很多跟头ღ◈◈◈ღ。到这一步时ღ◈◈◈ღ,就更受到业内专家和院所的质疑ღ◈◈◈ღ。因为化工行业已经没有18万吨液氨这样的小规模ღ◈◈◈ღ,主要是经济性的问题ღ◈◈◈ღ。”董武说ღ◈◈◈ღ。大安绿电转化项目建完之后ღ◈◈◈ღ,主要为风光水电气五要素ღ◈◈◈ღ,生产原料即水和空气ღ◈◈◈ღ,属于大自然ღ◈◈◈ღ。将空气中的氮气分离出来ღ◈◈◈ღ,用来合成氨ღ◈◈◈ღ,几乎不产生废气废液废渣ღ◈◈◈ღ,对环境友好ღ◈◈◈ღ。因此尽管规模小ღ◈◈◈ღ,也有化石能源作为原料的化工方式所不可比拟的优势尊龙人生ღ◈◈◈ღ。
当时与很多化工ღ◈◈◈ღ、电气领域的专家就建设方案ღ◈◈◈ღ,开展过多次研讨会ღ◈◈◈ღ,讨论方案的可能性ღ◈◈◈ღ,提出改进意见ღ◈◈◈ღ。技术难点在于大规模的电解水制氢ღ◈◈◈ღ,电解过程以碱液加PEM适应新能源的波动性ღ◈◈◈ღ。水通过电解槽分离装置制出氢气ღ◈◈◈ღ,经纯化去掉水分和微量的氧ღ◈◈◈ღ。空气中提取出的氮气加电解水制出的氢气ღ◈◈◈ღ,氢氮以3:1比例高温高压下混合ღ◈◈◈ღ,在合成塔里转化形成氨(NH3)ღ◈◈◈ღ,后经过压缩冷却变成液氨储存到储氨罐ღ◈◈◈ღ。剩下的气量重新循环ღ◈◈◈ღ,定期补充氢气和氮气ღ◈◈◈ღ,保持压力温度ღ◈◈◈ღ,就能在催化剂作用下持续生成氨气ღ◈◈◈ღ。
示范项目的背后ღ◈◈◈ღ,离不开政府和各主要相关部门的支持ღ◈◈◈ღ,而自然条件也是不可或缺的三国敢达ღ◈◈◈ღ。需要有C级及以上的化工园区ღ◈◈◈ღ;因为成本的约束ღ◈◈◈ღ,化工园区附近需要好的风光资源ღ◈◈◈ღ、水资源ღ◈◈◈ღ;交通相对便利ღ◈◈◈ღ。
绿氨项目确定后ღ◈◈◈ღ,马士基与吉电股份取得联系ღ◈◈◈ღ,询问能否做绿色甲醇ღ◈◈◈ღ,在此契机下吉电股份进一步酝酿研究开发绿色甲醇项目ღ◈◈◈ღ。此后ღ◈◈◈ღ,与中远海运也建立了联系ღ◈◈◈ღ,在绿色甲醇的使用上达成合作ღ◈◈◈ღ,助推航运业的绿色降碳应用方面在国际上能够拥有话语权ღ◈◈◈ღ。
近日ღ◈◈◈ღ,全球最大绿色氢氨醇一体化项目——中能建松原氢能产业园迎来了项目建设的重要里程碑ღ◈◈◈ღ,其核心装置之一的合成氨工段关键设备顺利完成吊装ღ◈◈◈ღ。
与吉电股份的大安项目不同ღ◈◈◈ღ,中能建松原氢能产业园(绿色氢氨醇一体化)项目在匹配上游新能源的波动上ღ◈◈◈ღ,选择了另外一种方式ღ◈◈◈ღ。
2020年ღ◈◈◈ღ,中国能建在企业自身节能降碳和转型发展的需求下ღ◈◈◈ღ,将综合储能和一体化氢能作为两个发展支撑点ღ◈◈◈ღ。中能建松原氢能产业园(绿色氢氨醇一体化)项目通过一体化控制系统ღ◈◈◈ღ,提前预判并适应新能源发电的波动ღ◈◈◈ღ,做到化工柔性负荷“荷随源动”ღ◈◈◈ღ。通过64台一千方的电解槽ღ◈◈◈ღ,实现大规模群控技术的优化ღ◈◈◈ღ,分组启停和控制ღ◈◈◈ღ,提升碱性的动态响应效率ღ◈◈◈ღ。将稳定和波动有机结合ღ◈◈◈ღ,以群控技术ღ◈◈◈ღ、一体化控制技术的设计方案为核心ღ◈◈◈ღ。
氢能的发展较早ღ◈◈◈ღ,一直以来都是世界各国清洁能源战略发展的重中之重ღ◈◈◈ღ。如今ღ◈◈◈ღ,全球航运业面临紧迫的脱碳压力ღ◈◈◈ღ,马士基和中远海运等船企在建造天然气和绿色甲醇的双燃料动力船舶ღ◈◈◈ღ,打造新能源动力船队ღ◈◈◈ღ。而氨气ღ◈◈◈ღ,本身就是重要的氮素肥料ღ◈◈◈ღ,同时氨作为重要的无机化工或有机化工的基础原料ღ◈◈◈ღ,广泛用于生产“工业氨”ღ◈◈◈ღ。随着氨气能源属性的开发ღ◈◈◈ღ,伴随着绿色合成氨技术以及各类氨燃料技术的发展和成熟ღ◈◈◈ღ,氨能的应用场景也将不断拓展丰富ღ◈◈◈ღ。
吉林省也积极探索氢能在交通等领域的应用ღ◈◈◈ღ。除已有的氢能公交ღ◈◈◈ღ、一汽产出的氢能卡车之外ღ◈◈◈ღ,去年3月ღ◈◈◈ღ,由中车长客股份公司自主研制的全国首列氢能源市域列车在长春顺利完成运行试验ღ◈◈◈ღ。
位于白城洮南的致远氢能就是这样一家企业ღ◈◈◈ღ,主要经营项目为车用储氢气瓶ღ◈◈◈ღ,配套于各大主机厂及电堆厂家ღ◈◈◈ღ。公司负责人告诉澎湃新闻记者三国敢达ღ◈◈◈ღ,产品研发从理论计算到分析设计ღ◈◈◈ღ、生产工艺利用三维仿真技术模拟加工ღ◈◈◈ღ,技术团队为产品先进性付出大量心血ღ◈◈◈ღ。尤其在产品内胆和纤维缠绕的加工上ღ◈◈◈ღ,为严格控制产品成型ღ◈◈◈ღ、加工精度ღ◈◈◈ღ,以毫米级进行产品定义ღ◈◈◈ღ。自主设计的自动化生产线ღ◈◈◈ღ,关键工序采用大负载机器人配合关键设备进行智能制造ღ◈◈◈ღ,提高生产工作的加工精度和产能ღ◈◈◈ღ。
而电解槽作为一种电气转换设备ღ◈◈◈ღ,是可再生能源电解水制氢技术的关键装备ღ◈◈◈ღ,满足大规模工程应用ღ◈◈◈ღ,近些年也涌现诸多生产厂家尊龙人生ღ◈◈◈ღ。如2023年12月6日ღ◈◈◈ღ,尧景新能源(吉林)有限公司首台1000标方碱性水电解槽产品下线ღ◈◈◈ღ,为洮南打造新能源装备制造产业集群提供了重要支撑ღ◈◈◈ღ。
董武认为ღ◈◈◈ღ,绿色产品的绿色价值如果体现不出来ღ◈◈◈ღ,和化石能源产品去拼市场的话三国敢达ღ◈◈◈ღ,拼不赢ღ◈◈◈ღ。比如ღ◈◈◈ღ,与灰氨相比ღ◈◈◈ღ,绿氨的成本更高ღ◈◈◈ღ。而现在欧美及中国对绿氢绿氨等的认证还没有全球认可的标准规范ღ◈◈◈ღ。“如果能把绿色认证的绿色价值完全体现出来ღ◈◈◈ღ,项目将会井喷式地发展ღ◈◈◈ღ。但现在还做不到ღ◈◈◈ღ。”
他建议ღ◈◈◈ღ,一方面绿色价值要有所体现ღ◈◈◈ღ,另一方面也需要国家政策方面的支持ღ◈◈◈ღ。比如政策在一些应用场景的区别ღ◈◈◈ღ,绿氨和灰氨ღ◈◈◈ღ,购买的时候要有比较明确的机制把这两者区分出来ღ◈◈◈ღ。对于冶金等高耗能高排碳的企业ღ◈◈◈ღ,每年要用的绿色能源进行明确的规定ღ◈◈◈ღ,比如规定一年必须降多少碳三国敢达ღ◈◈◈ღ、含多少绿色燃料才能生产ღ◈◈◈ღ。“但实质上现在比较难ღ◈◈◈ღ,企业还面临现实的生存挑战ღ◈◈◈ღ。”
此外ღ◈◈◈ღ,法律法规及相应基础设施还需要进一步完善ღ◈◈◈ღ。“如果兼顾安全与发展ღ◈◈◈ღ,可以作为燃料管理ღ◈◈◈ღ,但目前国家没有明确的实施方案ღ◈◈◈ღ。”
安全性方面ღ◈◈◈ღ,中韩示范区制氢加氢一体化站的氢能车已安全运营2年ღ◈◈◈ღ。“监控安全系统甚至比燃油车更好些ღ◈◈◈ღ。放了探测氢气泄漏压力的传感报警及自动灭火装置ღ◈◈◈ღ。敏感值设置得非常保守ღ◈◈◈ღ。”从推广看ღ◈◈◈ღ,目前还未大规模打开ღ◈◈◈ღ,还是以示范为主ღ◈◈◈ღ。
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