中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：鑿井者，起于三寸之坎，以就萬仞之深。
“在安徽這片科技創(chuàng)新的沃土上，我們用1000多個(gè)日夜，讓‘風(fēng)光氫儲(chǔ)’從理論變成了現(xiàn)實(shí)。”6月14日，國(guó)網(wǎng)安徽電科院系統(tǒng)及新能源技術(shù)中心新能源與儲(chǔ)能技術(shù)室副主管滕越在六安兆瓦級(jí)氫能綜合利用示范站，向來賓介紹著整站成果。
進(jìn)入國(guó)網(wǎng)安徽電科院工作以來，滕越圍繞“雙碳”目標(biāo)，聚焦能量轉(zhuǎn)換材料、新型儲(chǔ)能等研究方向開展科技創(chuàng)新，推動(dòng)科研成果與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)深度融合，助力電力領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步。
一個(gè)項(xiàng)目 開啟電氫耦合新篇章
2016年，滕越博士從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)畢業(yè)，入職了國(guó)網(wǎng)安徽電科院。博士期間，冬三九、夏三伏的學(xué)習(xí)生涯讓她理解了做科研最樸實(shí)的道理——實(shí)踐出真知。
2019年，國(guó)網(wǎng)公司總部指南需求開始提報(bào)，師父陳國(guó)宏提醒滕越研究一下往年的指南，看看結(jié)合點(diǎn)。經(jīng)過研讀往年的總部指南以及實(shí)際工作，滕越提出，把燃料電池在電網(wǎng)中的應(yīng)用作為一個(gè)研究方向，在新型儲(chǔ)能領(lǐng)域做些力所能及的工作。但那時(shí)燃料電池在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用才剛剛起步，在電網(wǎng)中的研究更是好像天方夜譚。
項(xiàng)目前期，滕越在相關(guān)領(lǐng)域的中英文文獻(xiàn)、行業(yè)報(bào)告中不斷汲取養(yǎng)分，并與國(guó)網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院的專家多次進(jìn)行線上線下的溝通請(qǐng)教，往來的郵件更是數(shù)不勝數(shù)。數(shù)月之后，一個(gè)清晰的脈絡(luò)在滕越腦海中逐步形成。“在這個(gè)項(xiàng)目中，工藝流程設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、適用標(biāo)準(zhǔn)這些都沒有，一切都需要從零開始?！彪秸f，“首先要解決的是關(guān)鍵技術(shù)的突破，其次是核心裝備的研發(fā)，在示范工程的實(shí)際應(yīng)用則是我們最后一個(gè)挑戰(zhàn)?！?
在安徽電力的鼎力支持下，6個(gè)月后，國(guó)網(wǎng)公司第一個(gè)氫能電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用及示范研究項(xiàng)目——“兆瓦級(jí)制氫綜合利用關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”項(xiàng)目成功立項(xiàng)，掀開了安徽公司電氫耦合研究的新篇章。
兩項(xiàng)“首次” 實(shí)現(xiàn)兆瓦級(jí)新突破
2019年，國(guó)內(nèi)外的燃料電池發(fā)電設(shè)備均以小型車載為主，最大發(fā)電功率30千瓦~50千瓦，即使是現(xiàn)在，兆瓦級(jí)的燃料電池集成也是橫亙?cè)谌剂想姵匾?guī)?；瘧?yīng)用與實(shí)驗(yàn)室研究之間的一道鴻溝。
經(jīng)過幾輪理論模擬和試驗(yàn)研究，滕越認(rèn)為，受核心部件最大尺寸的限制，開發(fā)1兆瓦燃料電池電堆的方案是不現(xiàn)實(shí)的，多堆集成的技術(shù)路線或許更容易取得突破。為了讓串并聯(lián)的小電池在保障安全的前提下實(shí)現(xiàn)水、氣、電同時(shí)協(xié)同運(yùn)行，滕越提出了先串后并的集成方法，這樣一來，不但讓整體控制成為了可能，也大幅降低了系統(tǒng)成本。經(jīng)過無數(shù)次的嘗試與試驗(yàn)，兆瓦級(jí)質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)首次完成研發(fā)。
兆瓦級(jí)質(zhì)子交換膜電解槽和燃料電池相繼研發(fā)完成后，整站的工藝流程設(shè)計(jì)、消防設(shè)計(jì)、聯(lián)調(diào)測(cè)試等工作逐步成為了工作重點(diǎn)。
“設(shè)備從實(shí)驗(yàn)室走了出來，正式踏上了工程化應(yīng)用的道路，但要實(shí)現(xiàn)滿功率運(yùn)行，挑戰(zhàn)才剛剛開始?！彪秸f。2021年，設(shè)備進(jìn)廠之后，整站啟動(dòng)了滿功率試驗(yàn)，但滕越發(fā)現(xiàn)燃料電池一直處于超溫狀態(tài)，長(zhǎng)此以往，質(zhì)子交換膜的壽命就會(huì)縮減，同時(shí)還可能帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。看似簡(jiǎn)單的換熱問題，成了實(shí)現(xiàn)整站滿功率運(yùn)行的最后一道障礙。為此，滕越撲在一線，根據(jù)實(shí)際輔機(jī)參數(shù)計(jì)算換熱數(shù)據(jù)，反復(fù)調(diào)試、不斷優(yōu)化，歷時(shí)一個(gè)月，最終通過修改換熱鏈路設(shè)計(jì)、改進(jìn)管徑大小等方式解決了這個(gè)問題。
伴隨著換熱問題的解決，滕越迎來了第二個(gè)首次——國(guó)內(nèi)首次完成了兆瓦級(jí)“制氫—儲(chǔ)氫—?dú)淠馨l(fā)電”設(shè)備的滿功率運(yùn)行。
三載春秋 唱響皖電科技新強(qiáng)音
3年，1000多個(gè)日夜，“風(fēng)光氫儲(chǔ)一體化”在安徽成為了現(xiàn)實(shí)。2022年7月6日，滕越向世界發(fā)布：“我們成功了！”至此，國(guó)內(nèi)首座兆瓦級(jí)氫能綜合利用示范站在六安市正式投運(yùn)，這是我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)兆瓦級(jí)“制氫—儲(chǔ)氫—?dú)淠馨l(fā)電”的全鏈條技術(shù)貫通，是國(guó)內(nèi)首次對(duì)具有全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)“制、儲(chǔ)、發(fā)”氫能技術(shù)的全面驗(yàn)證和工程應(yīng)用。
今年1月份，電力迎峰度冬期間，六安地區(qū)氣溫低至零下3攝氏度，接調(diào)控中心指令，要求示范站燃料電池發(fā)電系統(tǒng)在1兆瓦下運(yùn)行1小時(shí)，用以緩解低溫環(huán)境下電網(wǎng)運(yùn)行壓力。收到指令通知后，正在示范站進(jìn)行設(shè)備常規(guī)檢查的滕越立即組織現(xiàn)場(chǎng)工作人員按既定方案啟動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)?！斑@次接到調(diào)控中心的指令，是我們備戰(zhàn)迎峰度冬以來的首次任務(wù)，它不僅是對(duì)前期準(zhǔn)備工作的實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)，更是對(duì)我們應(yīng)急響應(yīng)能力的一次重要考察。”經(jīng)過1個(gè)小時(shí)的連續(xù)奮戰(zhàn)，最終示范站圓滿完成了省調(diào)控中心下達(dá)的指令，實(shí)現(xiàn)了氫能發(fā)電支撐電網(wǎng)頂峰出力的良好效果。
任務(wù)結(jié)束后，滕越留在現(xiàn)場(chǎng)，與工作人員一同深入剖析此次任務(wù)的每一個(gè)細(xì)節(jié)，并針對(duì)一些關(guān)鍵問題進(jìn)行了深入討論和分析，以便更好地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、整理數(shù)據(jù)。在她看來，每一次成功都是未來工作的寶貴財(cái)富，必須認(rèn)真總結(jié)，不斷完善。
未來，滕越將繼續(xù)攻關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)，努力推動(dòng)更多原創(chuàng)成果從實(shí)驗(yàn)室走向生產(chǎn)實(shí)際。
