中國儲能網(wǎng)訊：風力發(fā)電機組的葉片悠悠轉(zhuǎn)動，光伏板在陽光下熠熠生輝。在內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟多倫縣，廣袤的大草原上有著無限“風光”。我國首個綠氫耦合煤化工示范項目——中國大唐多倫15萬千瓦風光儲制氫一體化示范項目就坐落在這里。
依托內(nèi)蒙古得天獨厚的風光資源，該項目運用“綠電制綠氫”技術(shù)，將新能源與傳統(tǒng)煤化工緊密相連，形成了可復制推廣的氫能產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展樣板，成功入選國家能源局能源領(lǐng)域氫能試點（第一批）名單。
記者日前從大唐（內(nèi)蒙古）能源開發(fā)有限公司（以下簡稱“大唐內(nèi)蒙古公司”）了解到，隨著“綠氫”源源不斷地輸送到煤化工生產(chǎn)線，該項目已全面進入市場化運營。同時，該項目“綠電制氫+余電上網(wǎng)”的協(xié)同運營模式也成功落地，有效提升了屬地清潔能源消費占比，減少了對傳統(tǒng)化石能源的依賴，為推動經(jīng)濟社會綠色轉(zhuǎn)型貢獻力量。
逐綠前行，項目實現(xiàn)了哪些技術(shù)突破？減碳增綠，項目帶來了怎樣的環(huán)境效益？讓我們一同探訪。
綠電制綠氫，就地可消納
作為一種清潔、高效的能源載體，氫能被視為未來能源體系的重要組成部分。根據(jù)不同生產(chǎn)來源，氫氣可分為綠氫、灰氫和藍氫3類。其中，綠氫是利用風能、太陽能等可再生能源驅(qū)動電解水技術(shù)獲取的氫氣，可以實現(xiàn)零碳排放?；覛涫悄壳拔覈鴼淠苤饕獊碓?，通過煤炭等化石燃料制取而來，但其生產(chǎn)過程碳排放量較高。藍氫是在灰氫基礎上，結(jié)合碳捕集、利用和封存技術(shù)獲取的氫氣，與灰氫相比生產(chǎn)過程更加環(huán)保。
煤化工合成化學品過程中普遍存在“碳多氫少”和“氫碳比”不匹配問題，往往導致高碳排放。要減少碳排放，就需要向反應體系中補充氫元素。在“雙碳”目標背景下，綠氫耦合煤化工被視為多贏之舉。
“綠氫與煤化工深度耦合，一方面，有助于推動氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，在保障能源安全的同時，助力能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級；另一方面，有助于推動煤化工產(chǎn)業(yè)減碳增綠?！贝筇苾?nèi)蒙古公司有關(guān)負責人介紹，中國大唐多倫15萬千瓦風光儲制氫一體化示范項目就是這樣一個示范樣本。
該項目主要分為新能源端、制氫端、能管平臺等三部分，由中國大唐集團有限公司（以下簡稱“中國大唐”）統(tǒng)籌多方，依托內(nèi)蒙古豐富的風光發(fā)電資源、集團在當?shù)氐拿夯どa(chǎn)線（用于綠氫消納）建設而成。
新能源端是指大唐米家營制氫風光儲電站，這里“風光儲”同場，有17臺風力發(fā)電機組和連綿成片的光伏板，裝機總?cè)萘繛?50兆瓦；配有45兆瓦時儲能系統(tǒng)，起著余電儲存、削峰填谷、平抑風光發(fā)電量的波動等作用；還有一座110千伏升壓站，“風光儲”發(fā)出的綠電沿著升壓管線送往23公里外的制氫端，余電還可并入電網(wǎng)。
制氫端是指大唐米家營制氫電站，共建有13臺堿性電解液制氫設備即電解槽，其中有一臺制氫規(guī)模為每小時2000標方（氣體流量計量單位），是我國風光制氫行業(yè)首臺（套）大容量電解槽。在這里，由綠電所制的綠氫可實現(xiàn)“隔墻供氫”，經(jīng)管道直接送往附近的煤化工生產(chǎn)線，在那里替代部分灰氫，用于生產(chǎn)甲醇及聚丙烯。
能管平臺則是指“綠電制氫耦合煤化工一體化能量管控系統(tǒng)”。“這是整個項目的‘大腦’，通過它可以監(jiān)控新能源端、制氫端主要設備并進行統(tǒng)一調(diào)度。”項目負責人曹國安向記者介紹。
“追風逐日”產(chǎn)綠電，綠電制綠氫，綠氫“牽手”煤化工……該項目統(tǒng)籌布局、一體化建設，各部分“手牽手”，實現(xiàn)了就地消納，提升了整體效能。
突破關(guān)鍵技術(shù)，填補行業(yè)空白
電解水制氫具有綠色環(huán)保、生產(chǎn)靈活、純度高等特點。但由于風光發(fā)電“看天吃飯”的波動性，以風光發(fā)電驅(qū)動電解水技術(shù)制氫對電解槽的要求較高。
對此，曹國安解釋道：“如果風光發(fā)電量波動較大，電解槽需頻繁調(diào)節(jié)，會影響其壽命，或?qū)е轮茪湫Ч蛘劭??！?/span>
風光制氫行業(yè)內(nèi)常見電解槽容量為1000標方。如何使電解槽既有足夠大的容量，在風光發(fā)電量足夠時能滿負荷運行，保證較大規(guī)模制氫量，又可在風光發(fā)電量不足時及時調(diào)整，確保設備安全、穩(wěn)定運行？技術(shù)人員結(jié)合項目實際持續(xù)攻關(guān)，最終，項目成功應用了行業(yè)內(nèi)首臺套容量為2000標方、耦合煤化工的大容量電解槽。
“項目建立了大容量電解槽在新能源弱并網(wǎng)制氫中的深度調(diào)整機制，突破了關(guān)鍵技術(shù)，填補了行業(yè)空白?！辈車策M一步解釋，“項目采用風光離網(wǎng)制氫技術(shù)路線，制氫完全追隨風光發(fā)電及儲能系統(tǒng)的充放電。在這一機制下，當風光發(fā)電量不足時，項目便由儲能系統(tǒng)供應部分電力，并調(diào)整電解槽啟動套數(shù)及運行功率，使制氫功率與新能源出力相匹配。”
不僅如此，大容量電解槽還有其他優(yōu)點：總?cè)萘肯嗤那闆r下，相比多個小容量電解槽，大容量電解槽造價更低、占地面積更小。
“項目全面市場化運營，是中國大唐多板塊、多領(lǐng)域傾力合作的結(jié)晶?！表椖坑嘘P(guān)負責人介紹，項目建設過程中，各方齊心協(xié)力攻堅，不斷推進技術(shù)創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化，成果豐碩——完成發(fā)明專利28項，發(fā)表高水平論文10篇，申請完成軟件著作權(quán)12項，培養(yǎng)了大批專業(yè)人才……
2024年7月，項目正式開工建設。2025年1月，項目的新能源端投產(chǎn)。之后，制氫端電解槽完成調(diào)試，儲能系統(tǒng)完成滿充滿放測試，陸續(xù)投入試運行。今年11月，全面開展市場化運營。
截至11月20日，項目已累計發(fā)電1.93億千瓦時，其中60%以上用于制氫，其余電量并入電網(wǎng)；制氫量達2341萬標方，可節(jié)約標煤4.6萬噸，減少二氧化碳排放4萬余噸。
數(shù)字化運營，更高效協(xié)同
11月27日早上7點，曹國安組織大唐米家營制氫電站工作人員召開例會，在例會上安排當天巡檢、監(jiān)控等工作，提醒需要注意的事項。
新能源端的風機、光伏、儲能等設備參數(shù)正常，電解槽工作參數(shù)正常……在制氫電站的主控室內(nèi)，值班人員通過“綠電制氫耦合煤化工一體化能量管控系統(tǒng)”，了解整個項目各環(huán)節(jié)情況。
“該系統(tǒng)是依托項目專門研發(fā)的，我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，已成功入選國家能源局公示的第五批能源領(lǐng)域首臺（套）重大技術(shù)裝備名單?！辈車步榻B，該系統(tǒng)可實現(xiàn)對風光發(fā)電、電解制氫、儲能儲氫、耦合煤化工等各環(huán)節(jié)狀態(tài)的監(jiān)測和一體化調(diào)度，使風光發(fā)電與制氫、儲能高效協(xié)同運行，為高比例新能源消納提供了智能化解決方案。
作為項目的“大腦”，該系統(tǒng)內(nèi)含秒級風光功率預測系統(tǒng)、電解槽及氫碳比先進控制系統(tǒng)、化工仿真培訓系統(tǒng)。正是通過這些，該系統(tǒng)可在現(xiàn)有新能源端、制氫端的控制及安全保護系統(tǒng)基礎上，采用調(diào)度優(yōu)化算法進一步提升項目整體運行的經(jīng)濟性。
曹國安向記者介紹了秒級風光功率預測系統(tǒng)的優(yōu)勢。“常規(guī)的風光功率預測，間隔時間往往是按分鐘來計。而秒級風光功率預測系統(tǒng)，間隔5秒便可預測一次，數(shù)據(jù)更加精準，調(diào)節(jié)也更加及時?！?/span>
“綠電制氫耦合煤化工一體化能量管控系統(tǒng)”堪稱一個聰明的“大腦”。根據(jù)精準的氣象數(shù)據(jù)，它可以靈活制定發(fā)電策略，確保風機和光伏在不同天氣情況下均能保持最佳運行狀態(tài)。它能找到存儲余電的恰當時機，將風機和光伏發(fā)出的電能利用到最佳。根據(jù)發(fā)電情況、預測數(shù)據(jù)等，它能精準調(diào)控電解槽的負荷，保障穩(wěn)定制氫。發(fā)現(xiàn)哪里有故障，它還會發(fā)出預警，推動快速處理……數(shù)字化運營解放了人力，也讓項目運轉(zhuǎn)更加高效。
目前，項目運行已進入正軌，環(huán)境效益明顯?！绊椖棵磕昕上木G電約3.635億千瓦時，預計年制氫量達7059萬標方，可減少二氧化碳排放13.88萬噸，其環(huán)境效益相當于新增約1400公頃的成熟森林一年的碳吸收量。”曹國安說。
煤化工產(chǎn)業(yè)潛力巨大、大有前途。綠氫耦合煤化工，讓傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)業(yè)煥發(fā)出新的生機與活力。
曹國安說：“項目的全面市場化運營，不僅是區(qū)域經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在需求，也是對國家‘雙碳’戰(zhàn)略的有力響應。相信相關(guān)技術(shù)的推廣，能為推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型貢獻更大力量?！?/span>
監(jiān)督護航丨強化監(jiān)督保障綠色低碳轉(zhuǎn)型
中國大唐多倫15萬千瓦風光儲制氫一體化示范項目日前全面進入市場化運營，這項擁有“國內(nèi)首個”“國內(nèi)首臺（套）”等多項桂冠的重大工程，不僅成為煤化工行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的實踐樣本，更以其顯著的減排效益引發(fā)社會矚目。在項目順利建設、推進綠色轉(zhuǎn)型的道路上，紀檢監(jiān)察監(jiān)督如影隨形。
作為國家能源局能源領(lǐng)域氫能試點（第一批）之一，該項目是踐行國家“雙碳”戰(zhàn)略、推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要工程。中央紀委國家監(jiān)委駐中國大唐集團有限公司紀檢監(jiān)察組圍繞綠色低碳轉(zhuǎn)型、高水平科技自立自強強化監(jiān)督，指導中國大唐二三級公司紀委全流程跟進監(jiān)督，保障項目廉潔高效建設。
聚焦關(guān)鍵環(huán)節(jié)，筑牢政治監(jiān)督壓艙石。大唐內(nèi)蒙古公司紀委將該項目納入政治監(jiān)督清單，通過定期聽取項目匯報、調(diào)閱記錄、現(xiàn)場核查等方式，壓實政治責任，保障各部門認真履職盡責。針對科技攻關(guān)重點任務，緊盯技術(shù)路線論證、科研經(jīng)費投入、專利歸屬等關(guān)鍵環(huán)節(jié)加強監(jiān)督，確?？萍紕?chuàng)新成果服務于國家戰(zhàn)略需求。
緊盯廉潔風險點，織密監(jiān)督防護網(wǎng)。大唐內(nèi)蒙古公司紀委推動制定項目化監(jiān)督實施方案暨重大科技創(chuàng)新示范工程廉潔風險防控指引，列出廉潔風險點并提出防控要求，為項目管理立規(guī)明矩。運用數(shù)字化手段加強監(jiān)督，對項目關(guān)鍵工作任務、大額資金流向進行“日監(jiān)控”，設定預警閾值，對異常數(shù)據(jù)實時分析，發(fā)現(xiàn)疑似問題及時預警，提升監(jiān)督的穿透力。
貫通“協(xié)同經(jīng)脈”，構(gòu)建監(jiān)督共同體。大唐內(nèi)蒙古公司錫盟新能源事業(yè)部紀委聯(lián)合項目合作方以及承包方、監(jiān)理方的紀檢組織，簽訂廉潔共建協(xié)議。各方按權(quán)限共享監(jiān)督信息，“企企聯(lián)合”形成監(jiān)督合力。加強“企地聯(lián)合”，協(xié)同多倫縣紀委監(jiān)委開展“警示教育進項目”，加強對“關(guān)鍵少數(shù)”和重點崗位人員的日常教育和監(jiān)督管理。
大唐內(nèi)蒙古公司錫盟新能源事業(yè)部紀委有關(guān)負責人說：“下一步，我們將緊盯項目減排預期目標，讓監(jiān)督效能深度轉(zhuǎn)化為發(fā)展動能，以高質(zhì)量監(jiān)督助力綠色低碳轉(zhuǎn)型?！保ㄍㄓ崋T 薛明明）
