中国电力报:汇智聚力打造氢能更优解决方案——中国能建华北院践行氢能战略 勇做“双碳”排头兵

来源:华北院 作者:孟建军
时间:2022/07/27 
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  氢能,是未来零碳能源体系中至关重要的组成部分,是最有效的大规模跨季节存储可再生能源的手段。近年来,国家地方政府密集出台规划和产业政策,氢能技术由研发走向产业化轨道,工程项目频繁落地,氢能产业战略优势愈加突显。

  7月20日,由绿色智慧能源组织主办的2022国际氢能产业合作对话会议召开。中国能建中电工程华北电力设计院有限公司(以下简称“中国能建华北院”)受邀参加并与中国和美国加州氢能领域的头部企业和机构广泛交流,分享前沿技术成果。这是在第七届中国能源发展与创新论坛上被授予“2021年度践行双碳目标最佳设计院”称号之后,中国能建华北院在氢能领域的又一次精彩亮相。

  未雨绸缪 “需”而为

  今年上半年,国家发展改革委发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》。规划提出了我国氢能产业未来发展各阶段目标,提出要充分发挥氢能作为可再生能源规模化高效利用的重要载体作用及其大规模、长周期储能优势,推动氢能、电能和热能系统融合,促进形成多元互补融合的现代能源供应体系。这一规划的出台,为我国氢能产业的发展按下了加速键。

  面对新的能源转型需求,中国能建华北院作为国内最早开展风、光、氢、储核心技术研发及工程设计的企业,积极履行国家氢能战略,提前布局氢能业务发展。早在2006年,中国能建华北院组建IGCC及煤气化研究设计部,对煤制气系统中的氢气转化、提纯、合成氨、合成甲醇以及CCS等技术进行跨行业研究,与国内多家能源、化工企业和美国、日本有关企业进行了广泛的合作,成为IGCC多联产领域的排头兵。

  经过十几年的厚积薄发和技术积累,中国能建华北院在氢能核心技术和工程设计领域积聚了充分的技术和人才储备,形成了一支由电力行业勘测设计大师、博士后、博士、海外引进高端人才、工程技术专家等为骨干的跨行业、跨产业专业技术团队

  今年初为深入贯彻中国能建《若干意见》1466战略,深耕氢能优势领域,中国能建华北院成立氢能源研究院,作为集团公司氢能技术中心的依托实体,以氢能源相关核心技术开发、产品研发、技术引领为发展方向,专门从事氢能源相关的科技创新、工程技术和专业技术攻关、科研成果的工程孵化等工作。同时,该院积极承担了中能建氢能发展有限公司氢能项目的工程设计工作,为中国能建开展相关研究提供技术支撑。

  自主研发创优争先

  多年,中国能建华北院一直致力于氢能相关科技研发工作解决因可再生能源的波动性、间歇性从而导致绿氢生产成本高、安全性差的难题,中国能建华北院研究掌握了具有自主知识产权的大规模可再生能源电解水制氢静态系统匹配、集成优化设计及智慧管控等核心技术,形成了绿氢合成绿氨、绿氢加二氧化碳合成甲醇等整体解决方案。其自主研发的“风光氢储用”系统可基于风光历史数据,对可再生能源发电、制氢、储氢和利用全工艺链进行多变量优化匹配。

  针对氢气运输成本高问题,中国能建华北院提出了制氢加氢一体站技术方案,可实现站内制氢自给自足、节省运输成本,还可作为加氢母站为周边加氢站提供氢源。在消纳不稳定可再生能源的同时,为下游用户安全、高效、经济、稳定地提供绿氢及其衍生品。

  作为中国电力规划设计协会电力工程氢能标准化专业委员会主任单位和中国电力工程顾问集团公司的氢能技术中心主任单位,中国能建华北院还积极承担了国家发展改革委、国家能源局、地方政府、企业等多项“揭榜挂帅”科技研发项目。牵头完成了国家能源局《能源技术创新“十四五”规划》氢能领域的编制,并负责编制起草《河北雄安新区充电网络与氢能基础设施实施方案》,先后申报成功并编制氢能领域国家标准、行业标准及团体标准4项。

  在中国能建集团内,该院牵头承担的2019-2020年中国能建重大专项“氢能综合利用系统关键技术研究与应用”,提出了中国能建的氢能利用技术路线和方案,已获国家专利授权5项,正在申请国家专利2项。

  厚积薄发,助力“双碳”

  中国能建华北院依靠深厚的技术研发实力和丰富的工程建设经验,大胆探索,积极进行技术攻关和科技创新,成功打通了新能源与化工两个行业领域,形成了综合的、一体化解决方案,即风光氢+绿色化工一体化基地项目。该方案完成了多项技术的优化组合和创新升级,技术路线成熟可靠,在国内形成了独特的技术优势,有效助力地区产业结构转型升级和经济高质量发展。

  依托大规模可再生能源电解水制氢核心技术及丰富的工程设计经验,中国能建华北院目前已助力多家企业完成可再生能源电解水制氢示范应用项目工程设计,并全面介入可再生能源制氢、储存、运输和氢能应用等产业链各环节。

  2020年,中国能建华北院承担了河北建投沽源风电制氢综合利用示范项目,预计今年年底前投产。该项目为国内首个风电制氢工业应用项目,一部分氢气用于工业生产,降低工业制氢产业中煤炭、天然气等能源消耗量;另一部分将在氢能源动力汽车产业具备发展条件时,用于建设配套加氢站网络,支持河北省清洁能源动力汽车发展。该项目的成功建设为我国氢能源产业发展起到了示范引领作用。

  在绿色化工方面,依托内蒙古自治区揭榜挂帅项目目前正在实施的年产10万吨液态阳光示范工程,利用风/光可再生能源电力以净零碳排放方式生产绿氢,通过与煤化工过程产生的二氧化碳反应生产液态阳光——绿色甲醇,实现绿氢的就地消纳,对当地自然生态环境有重要意义,开拓了可再生能源储能的新形式。

  同时,中国能建华北院积极创新合作模式和商业模式,与国际知名的化工集团建立了成熟的、深度的长期战略合作关系,合作推进年产60万吨绿氢和绿氨的风光氢+绿色化工一体化基地项目。在此基础上,双方组成联合体在全国范围内进行市场布局,共同合作开发一体化基地项目,以新能源、新业态为国家“双碳”目标的具体实践开辟新模式、新场景。

  未来,中国能建华北院将继续助力能源产业结构优化,并积极与国内外装备企业合作,打造氢能全产业链一体化解决方案提供商,为国家氢能产业发展和“双碳”目标贡献中国能建华北院智慧和力量。

  中国电力报2022年7月26日 第六版 可研 头条

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