中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片悠悠轉(zhuǎn)動(dòng)，光伏板在陽(yáng)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(wú)限“風(fēng)光”。我國(guó)首個(gè)綠氫耦合煤化工示范項(xiàng)目——中國(guó)大唐多倫15萬(wàn)千瓦風(fēng)光儲(chǔ)制氫一體化示范項(xiàng)目就坐落在這里。
依托內(nèi)蒙古得天獨(dú)厚的風(fēng)光資源，該項(xiàng)目運(yùn)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(fù)制推廣的氫能產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展樣板，成功入選國(guó)家能源局能源領(lǐng)域氫能試點(diǎn)（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(jiǎn)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(xiàng)目已全面進(jìn)入市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)。同時(shí)，該項(xiàng)目“綠電制氫+余電上網(wǎng)”的協(xié)同運(yùn)營(yíng)模式也成功落地，有效提升了屬地清潔能源消費(fèi)占比，減少了對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴，為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。
逐綠前行，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了哪些技術(shù)突破？減碳增綠，項(xiàng)目帶來(lái)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(lái)能源體系的重要組成部分。根據(jù)不同生產(chǎn)來(lái)源，氫氣可分為綠氫、灰氫和藍(lán)氫3類。其中，綠氫是利用風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源驅(qū)動(dòng)電解水技術(shù)獲取的氫氣，可以實(shí)現(xiàn)零碳排放?；覛涫悄壳拔覈?guó)氫能主要來(lái)源，通過煤炭等化石燃料制取而來(lái)，但其生產(chǎn)過程碳排放量較高。藍(lán)氫是在灰氫基礎(chǔ)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(xué)品過程中普遍存在“碳多氫少”和“氫碳比”不匹配問題，往往導(dǎo)致高碳排放。要減少碳排放，就需要向反應(yīng)體系中補(bǔ)充氫元素。在“雙碳”目標(biāo)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(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，在保障能源安全的同時(shí)，助力能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)；另一方面，有助于推動(dòng)煤化工產(chǎn)業(yè)減碳增綠。”大唐內(nèi)蒙古公司有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，中國(guó)大唐多倫15萬(wàn)千瓦風(fēng)光儲(chǔ)制氫一體化示范項(xiàng)目就是這樣一個(gè)示范樣本。
該項(xiàng)目主要分為新能源端、制氫端、能管平臺(tái)等三部分，由中國(guó)大唐集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)大唐”）統(tǒng)籌多方，依托內(nèi)蒙古豐富的風(fēng)光發(fā)電資源、集團(tuán)在當(dāng)?shù)氐拿夯どa(chǎn)線（用于綠氫消納）建設(shè)而成。
新能源端是指大唐米家營(yíng)制氫風(fēng)光儲(chǔ)電站，這里“風(fēng)光儲(chǔ)”同場(chǎng)，有17臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和連綿成片的光伏板，裝機(jī)總?cè)萘繛?50兆瓦；配有45兆瓦時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)，起著余電儲(chǔ)存、削峰填谷、平抑風(fēng)光發(fā)電量的波動(dòng)等作用；還有一座110千伏升壓站，“風(fēng)光儲(chǔ)”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(yíng)制氫電站，共建有13臺(tái)堿性電解液制氫設(shè)備即電解槽，其中有一臺(tái)制氫規(guī)模為每小時(shí)2000標(biāo)方（氣體流量計(jì)量單位），是我國(guó)風(fēng)光制氫行業(yè)首臺(tái)（套）大容量電解槽。在這里，由綠電所制的綠氫可實(shí)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(tái)則是指“綠電制氫耦合煤化工一體化能量管控系統(tǒng)”?！斑@是整個(gè)項(xiàng)目的‘大腦’，通過它可以監(jiān)控新能源端、制氫端主要設(shè)備并進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度?！表?xiàng)目負(fù)責(zé)人曹國(guó)安向記者介紹。
“追風(fēng)逐日”產(chǎn)綠電，綠電制綠氫，綠氫“牽手”煤化工……該項(xiàng)目統(tǒng)籌布局、一體化建設(shè)，各部分“手牽手”，實(shí)現(xiàn)了就地消納，提升了整體效能。
突破關(guān)鍵技術(shù)，填補(bǔ)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(diǎn)。但由于風(fēng)光發(fā)電“看天吃飯”的波動(dòng)性，以風(fēng)光發(fā)電驅(qū)動(dòng)電解水技術(shù)制氫對(duì)電解槽的要求較高。
對(duì)此，曹國(guó)安解釋道：“如果風(fēng)光發(fā)電量波動(dòng)較大，電解槽需頻繁調(diào)節(jié)，會(huì)影響其壽命，或?qū)е轮茪湫Ч蛘劭??！?/span>
風(fēng)光制氫行業(yè)內(nèi)常見電解槽容量為1000標(biāo)方。如何使電解槽既有足夠大的容量，在風(fēng)光發(fā)電量足夠時(shí)能滿負(fù)荷運(yùn)行，保證較大規(guī)模制氫量，又可在風(fēng)光發(fā)電量不足時(shí)及時(shí)調(diào)整，確保設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行？技術(shù)人員結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際持續(xù)攻關(guān)，最終，項(xiàng)目成功應(yīng)用了行業(yè)內(nèi)首臺(tái)套容量為2000標(biāo)方、耦合煤化工的大容量電解槽。
“項(xiàng)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(jī)制，突破了關(guān)鍵技術(shù)，填補(bǔ)了行業(yè)空白。”曹國(guó)安進(jìn)一步解釋，“項(xiàng)目采用風(fēng)光離網(wǎng)制氫技術(shù)路線，制氫完全追隨風(fēng)光發(fā)電及儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電。在這一機(jī)制下，當(dāng)風(fēng)光發(fā)電量不足時(shí)，項(xiàng)目便由儲(chǔ)能系統(tǒng)供應(yīng)部分電力，并調(diào)整電解槽啟動(dòng)套數(shù)及運(yùn)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(diǎn)：總?cè)萘肯嗤那闆r下，相比多個(gè)小容量電解槽，大容量電解槽造價(jià)更低、占地面積更小。
“項(xiàng)目全面市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)，是中國(guó)大唐多板塊、多領(lǐng)域傾力合作的結(jié)晶?！表?xiàng)目有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，項(xiàng)目建設(shè)過程中，各方齊心協(xié)力攻堅(jiān)，不斷推進(jìn)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(xiàng)，發(fā)表高水平論文10篇，申請(qǐng)完成軟件著作權(quán)12項(xiàng)，培養(yǎng)了大批專業(yè)人才……
2024年7月，項(xiàng)目正式開工建設(shè)。2025年1月，項(xiàng)目的新能源端投產(chǎn)。之后，制氫端電解槽完成調(diào)試，儲(chǔ)能系統(tǒng)完成滿充滿放測(cè)試，陸續(xù)投入試運(yùn)行。今年11月，全面開展市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)。
截至11月20日，項(xiàng)目已累計(jì)發(fā)電1.93億千瓦時(shí)，其中60%以上用于制氫，其余電量并入電網(wǎng)；制氫量達(dá)2341萬(wàn)標(biāo)方，可節(jié)約標(biāo)煤4.6萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放4萬(wàn)余噸。
數(shù)字化運(yùn)營(yíng)，更高效協(xié)同
11月27日早上7點(diǎn)，曹國(guó)安組織大唐米家營(yíng)制氫電站工作人員召開例會(huì)，在例會(huì)上安排當(dāng)天巡檢、監(jiān)控等工作，提醒需要注意的事項(xiàng)。
新能源端的風(fēng)機(jī)、光伏、儲(chǔ)能等設(shè)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(gè)項(xiàng)目各環(huán)節(jié)情況。
“該系統(tǒng)是依托項(xiàng)目專門研發(fā)的，我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已成功入選國(guó)家能源局公示的第五批能源領(lǐng)域首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備名單?！辈車?guó)安介紹，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)光發(fā)電、電解制氫、儲(chǔ)能儲(chǔ)氫、耦合煤化工等各環(huán)節(jié)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和一體化調(diào)度，使風(fēng)光發(fā)電與制氫、儲(chǔ)能高效協(xié)同運(yùn)行，為高比例新能源消納提供了智能化解決方案。
作為項(xiàng)目的“大腦”，該系統(tǒng)內(nèi)含秒級(jí)風(fēng)光功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)、電解槽及氫碳比先進(jìn)控制系統(tǒng)、化工仿真培訓(xùn)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(hù)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，采用調(diào)度優(yōu)化算法進(jìn)一步提升項(xiàng)目整體運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
曹國(guó)安向記者介紹了秒級(jí)風(fēng)光功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。“常規(guī)的風(fēng)光功率預(yù)測(cè)，間隔時(shí)間往往是按分鐘來(lái)計(jì)。而秒級(jí)風(fēng)光功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，間隔5秒便可預(yù)測(cè)一次，數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，調(diào)節(jié)也更加及時(shí)?！?/span>
“綠電制氫耦合煤化工一體化能量管控系統(tǒng)”堪稱一個(gè)聰明的“大腦”。根據(jù)精準(zhǔn)的氣象數(shù)據(jù)，它可以靈活制定發(fā)電策略，確保風(fēng)機(jī)和光伏在不同天氣情況下均能保持最佳運(yùn)行狀態(tài)。它能找到存儲(chǔ)余電的恰當(dāng)時(shí)機(jī)，將風(fēng)機(jī)和光伏發(fā)出的電能利用到最佳。根據(jù)發(fā)電情況、預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)等，它能精準(zhǔn)調(diào)控電解槽的負(fù)荷，保障穩(wěn)定制氫。發(fā)現(xiàn)哪里有故障，它還會(huì)發(fā)出預(yù)警，推動(dòng)快速處理……數(shù)字化運(yùn)營(yíng)解放了人力，也讓項(xiàng)目運(yùn)轉(zhuǎn)更加高效。
目前，項(xiàng)目運(yùn)行已進(jìn)入正軌，環(huán)境效益明顯?！绊?xiàng)目每年可消耗綠電約3.635億千瓦時(shí)，預(yù)計(jì)年制氫量達(dá)7059萬(wàn)標(biāo)方，可減少二氧化碳排放13.88萬(wàn)噸，其環(huán)境效益相當(dāng)于新增約1400公頃的成熟森林一年的碳吸收量。”曹國(guó)安說(shuō)。
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(jī)與活力。
曹國(guó)安說(shuō)：“項(xiàng)目的全面市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)，不僅是區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在需求，也是對(duì)國(guó)家‘雙碳’戰(zhàn)略的有力響應(yīng)。相信相關(guān)技術(shù)的推廣，能為推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)更大力量。”
監(jiān)督護(hù)航丨強(qiáng)化監(jiān)督保障綠色低碳轉(zhuǎn)型
中國(guó)大唐多倫15萬(wàn)千瓦風(fēng)光儲(chǔ)制氫一體化示范項(xiàng)目日前全面進(jìn)入市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)，這項(xiàng)擁有“國(guó)內(nèi)首個(gè)”“國(guó)內(nèi)首臺(tái)（套）”等多項(xiàng)桂冠的重大工程，不僅成為煤化工行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的實(shí)踐樣本，更以其顯著的減排效益引發(fā)社會(huì)矚目。在項(xiàng)目順利建設(shè)、推進(jìn)綠色轉(zhuǎn)型的道路上，紀(jì)檢監(jiān)察監(jiān)督如影隨形。
作為國(guó)家能源局能源領(lǐng)域氫能試點(diǎn)（第一批）之一，該項(xiàng)目是踐行國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略、推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要工程。中央紀(jì)委國(guó)家監(jiān)委駐中國(guó)大唐集團(tuán)有限公司紀(jì)檢監(jiān)察組圍繞綠色低碳轉(zhuǎn)型、高水平科技自立自強(qiáng)強(qiáng)化監(jiān)督，指導(dǎo)中國(guó)大唐二三級(jí)公司紀(jì)委全流程跟進(jìn)監(jiān)督，保障項(xiàng)目廉潔高效建設(shè)。
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(jì)委將該項(xiàng)目納入政治監(jiān)督清單，通過定期聽取項(xiàng)目匯報(bào)、調(diào)閱記錄、現(xiàn)場(chǎng)核查等方式，壓實(shí)政治責(zé)任，保障各部門認(rèn)真履職盡責(zé)。針對(duì)科技攻關(guān)重點(diǎn)任務(wù)，緊盯技術(shù)路線論證、科研經(jīng)費(fèi)投入、專利歸屬等關(guān)鍵環(huán)節(jié)加強(qiáng)監(jiān)督，確?？萍紕?chuàng)新成果服務(wù)于國(guó)家戰(zhàn)略需求。
緊盯廉潔風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，織密監(jiān)督防護(hù)網(wǎng)。大唐內(nèi)蒙古公司紀(jì)委推動(dòng)制定項(xiàng)目化監(jiān)督實(shí)施方案暨重大科技創(chuàng)新示范工程廉潔風(fēng)險(xiǎn)防控指引，列出廉潔風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)并提出防控要求，為項(xiàng)目管理立規(guī)明矩。運(yùn)用數(shù)字化手段加強(qiáng)監(jiān)督，對(duì)項(xiàng)目關(guān)鍵工作任務(wù)、大額資金流向進(jìn)行“日監(jiān)控”，設(shè)定預(yù)警閾值，對(duì)異常數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析，發(fā)現(xiàn)疑似問題及時(shí)預(yù)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(jì)委聯(lián)合項(xiàng)目合作方以及承包方、監(jiān)理方的紀(jì)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(qiáng)“企地聯(lián)合”，協(xié)同多倫縣紀(jì)委監(jiān)委開展“警示教育進(jìn)項(xiàng)目”，加強(qiáng)對(duì)“關(guān)鍵少數(shù)”和重點(diǎn)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(jì)委有關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)：“下一步，我們將緊盯項(xiàng)目減排預(yù)期目標(biāo)，讓監(jiān)督效能深度轉(zhuǎn)化為發(fā)展動(dòng)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）
