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在嘉興港區(qū)嘉化能源園區(qū)，由重塑集團(tuán)旗下電力電子事業(yè)部磐動電氣打造的兆瓦級氫能分布式發(fā)電站，正在利用園區(qū)內(nèi)燒堿廠副產(chǎn)的氫氣，就地轉(zhuǎn)化成安全、經(jīng)濟的清潔能源，成為園區(qū)滿足高峰時期生產(chǎn)用電需求的有力補充，并有效降低了用電成本。
日前，磐動電氣兆瓦級氫能分布式發(fā)電項目經(jīng)過了3個月高標(biāo)準(zhǔn)的測試運行，順利通過全部性能考核驗收，實現(xiàn)滿負(fù)荷1兆瓦狀態(tài)下的持續(xù)穩(wěn)定、安全無故障運行，多項關(guān)鍵指標(biāo)表現(xiàn)突出并達(dá)成協(xié)定的發(fā)電效率目標(biāo)，產(chǎn)品展示出高水平的穩(wěn)定性、可靠性、安全性，滿足交付市場規(guī)?；虡I(yè)應(yīng)用的需求。
該項目的性能考核驗收通過，為嘉化氫能實現(xiàn)工業(yè)副產(chǎn)氫高效利用，建立“氯堿-氫能-綠電”的自用新模式，打開了綠色發(fā)展新篇章，同時也標(biāo)志著重塑集團(tuán)已具備規(guī)?；渴饸淠茈娬镜募夹g(shù)實力及市場應(yīng)用能力。
以自主化核心技術(shù)賦能產(chǎn)品
該兆瓦級氫能分布式發(fā)電站采用了標(biāo)準(zhǔn)集裝箱撬塊方式進(jìn)行集成設(shè)計，主要由燃料電池發(fā)電集裝箱及升壓并網(wǎng)集裝箱組成，參考《GB/T 27748固定式燃料電池發(fā)電系統(tǒng)》標(biāo)準(zhǔn)，在安全性、可靠性、經(jīng)濟性及智能性等多維度指標(biāo)有著優(yōu)異的表現(xiàn)，包括實現(xiàn)了發(fā)電效率大于57%，并網(wǎng)功率因數(shù)大于等于0.99等。
燃料電池發(fā)電集裝箱由燃料電池系統(tǒng)、供氫子系統(tǒng)、空氣子系統(tǒng)、散熱子系統(tǒng)、尾排處理系統(tǒng)及升壓單元組成。其中，燃料電池系統(tǒng)基于重塑集團(tuán)在車用領(lǐng)域積累的超過1.4億行駛里程的實際運行經(jīng)驗，確保成熟穩(wěn)定性；采用了重塑集團(tuán)自主研發(fā)及生產(chǎn)的燃料電池電堆，包括耐腐蝕性極佳的石墨雙極板和活性區(qū)域最優(yōu)設(shè)計的6合1膜電極，可適應(yīng)-30℃~90℃的寬溫域工作環(huán)境，系統(tǒng)工作效率＞53%；經(jīng)仿真模擬測算，電站壽命可達(dá)到4萬小時。
升壓并網(wǎng)單元的集成主要由重塑集團(tuán)與正泰集團(tuán)的合資公司泰氫晨提供解決方案，主要包含PCS變流器、升壓變壓器、并網(wǎng)柜、計量裝置、電纜等產(chǎn)品。
“正泰集團(tuán)的電氣全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢和領(lǐng)先的智能制造水平為氫能電站配電側(cè)部分提供了有力支撐。”重塑集團(tuán)副總裁、磐動電氣總經(jīng)理謝紅雨表示。
兆瓦級氫能分布式發(fā)電站采用全防ESD設(shè)計、氫電空水分層設(shè)計、獨立反應(yīng)空氣流道設(shè)計、涉氫區(qū)獨立成倉、支持正壓防爆等技術(shù)，實現(xiàn)了卓越的安全性；通過使用功能安全型PLC控制器、驗證充分成熟的汽車級零部件等，實現(xiàn)了領(lǐng)先的可靠性；通過優(yōu)化操作條件及系統(tǒng)配置，提升燃料電池氫電轉(zhuǎn)換效率，實現(xiàn)了產(chǎn)品的高經(jīng)濟性；搭建了云服務(wù)控制平臺，進(jìn)行實時數(shù)據(jù)采集，通過DCS遠(yuǎn)程調(diào)度及無人值守運營等技術(shù)應(yīng)用，可對整個發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行全面、快速、可靠的診斷和保護(hù)，實現(xiàn)了高數(shù)智化，同時幫助縮減維護(hù)成本；通過設(shè)備內(nèi)置的電信系統(tǒng)、EMS管理系統(tǒng)可與用戶中控進(jìn)行深度融合，滿足峰發(fā)谷停運行模式的及時調(diào)控需求。
工業(yè)副產(chǎn)氫發(fā)電示范合作樣本
2021年3月，中央財經(jīng)委員會第九次會議中明確提出“構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。”《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》等相關(guān)政策也紛紛提出，建立以工業(yè)副產(chǎn)氫就近利用為主的氫能供應(yīng)體系、鼓勵建設(shè)以峰谷電價差為商業(yè)模式的新型儲能電站、鼓勵布局氫燃料電池分布式熱電聯(lián)供設(shè)施等，并在高耗能行業(yè)節(jié)能降碳路線圖中明確支持“氯堿-氫能-綠電”的自用新模式。
浙江嘉化能源屬大型工業(yè)企業(yè)，在用電高峰時期依然要維持生產(chǎn)而導(dǎo)致用電成本較高，將當(dāng)?shù)氐墓I(yè)副產(chǎn)氫就地轉(zhuǎn)化成更安全、更經(jīng)濟的清潔能源，既響應(yīng)了政府綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展政策，又帶來了很好的商業(yè)機會。2022年8月，磐動電氣與嘉化氫能簽訂了1兆瓦氫能分布式發(fā)電項目合作協(xié)議，結(jié)合雙方分別在氫電技術(shù)和副產(chǎn)氫資源方面的優(yōu)勢，共同探索建設(shè)以峰谷電價差為商業(yè)模式的新型氫能分布式發(fā)電站，因地制宜地開展氫能源綜合利用示范。
謝紅雨表示，磐動電氣與嘉化氫能此次合作具有較強的示范意義，雙方將就下一步更大規(guī)模氫能電站項目的部署展開深入的溝通與合作。
氫能科技的多元化應(yīng)用
根據(jù)公開資料，預(yù)計到2030年和2060年，我國新能源發(fā)電量占比將分別超過25%和60%，風(fēng)光新能源將成為我國電力供給的主力軍。與此同時，風(fēng)光等新能源隨機性、間歇性、反調(diào)峰等特性明顯，電源出力的間歇性和負(fù)荷的隨機性雙向疊加，新型電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行面臨一定挑戰(zhàn)。在此背景下，氫能科技在儲能、發(fā)電等方面的調(diào)節(jié)消納優(yōu)勢進(jìn)一步凸顯。
謝紅雨表示，在儲能方面，風(fēng)光新能源發(fā)電量的占比與儲能需求呈正相關(guān)，全國各地紛紛出臺新能源裝機配比儲能設(shè)施的政策要求，可以預(yù)見氫儲能發(fā)電將擁有廣闊的市場空間。
在商用車燃料電池系統(tǒng)實現(xiàn)了連續(xù)多年中國市場出貨量第一的基礎(chǔ)上，重塑集團(tuán)的相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù)已應(yīng)用于汽車、無人機、船舶、工程機械、物料搬運、分布式發(fā)電等多個領(lǐng)域，具備豐富的氫能科技多元化應(yīng)用經(jīng)驗，同時也在積極布局上游綠氫制取裝備業(yè)務(wù)。自2022年正式發(fā)布?xì)淠茈娬井a(chǎn)品以來，受到市場廣泛關(guān)注，已收獲多個氫能電站項目訂單。
謝紅雨表示：“基于燃料電池汽車示范應(yīng)用推廣積累的研發(fā)優(yōu)勢、核心技術(shù)和豐富的產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建經(jīng)驗，重塑集團(tuán)正在聯(lián)合正泰集團(tuán)，積極拓展以光伏發(fā)電-綠氫制取-氫儲能發(fā)電等為代表的氫能科技多元化應(yīng)用。我們將通過實際的、多樣化的樣板示范項目，以產(chǎn)品技術(shù)為基礎(chǔ)，以用戶需求和反饋為導(dǎo)向，以構(gòu)建可持續(xù)的商業(yè)模式為目標(biāo)，取得不同行業(yè)、不同場景下用戶的信賴，從而創(chuàng)造更廣闊的市場空間。”
