國內(nèi)首個離網(wǎng)光伏直連制氫及利用綜合示范工程累計儲供氫超過5000千克，氫能發(fā)電超20兆瓦時；氫能應(yīng)急電源車、氫動力巡檢無人機陸續(xù)投入十五運會保供電實戰(zhàn)……當前，南方電網(wǎng)公司正在加快推動電氫協(xié)同發(fā)展，為高質(zhì)量發(fā)展裝上“綠色引擎”。
今年是“兩山”理念提出20年。氫能作為清潔高效的能源載體，是促進可再生能源大規(guī)模消納、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的重要一環(huán)。作為我國能源骨干央企，南方電網(wǎng)公司深入踐行“兩山”理念，貫徹落實黨中央關(guān)于推動氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展有關(guān)部署，依托廣東電網(wǎng)公司廣州供電局成立氫能源研究中心，持續(xù)發(fā)力電氫協(xié)同全鏈條技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，助力能源電力綠色低碳發(fā)展。
電氫協(xié)同發(fā)展提速
在全國首個電網(wǎng)側(cè)儲能型加氫站——小虎島電氫智慧能源站，矗立著三個銀灰色集裝箱以及一個小型儲氫罐。這正是我國首套“既能制氫，又能發(fā)電”的百千瓦級電氫雙向轉(zhuǎn)換裝置，其示范應(yīng)用成果成功入選《中國氫能發(fā)展報告(2025)》案例。“該裝置攻克了可逆固體氧化物電池系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)，只需一鍵觸發(fā)，電和氫便可實現(xiàn)分鐘級的轉(zhuǎn)換。”廣州供電局電力科學研究院氫能源研究中心電氫集成系統(tǒng)研究室技術(shù)專家楊怡萍介紹，目前該裝置的制氫功率達100千瓦，相比傳統(tǒng)電解制氫技術(shù)，電解效率提升約30%，年發(fā)電量可達到28萬千瓦時。同時，該裝置實現(xiàn)了從材料到系統(tǒng)的全面國產(chǎn)化，推動我國可逆固體氧化物電池技術(shù)從實驗室走向示范應(yīng)用。
隨著氫能產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，其長時儲能、跨區(qū)域調(diào)配等核心優(yōu)勢，對支撐電網(wǎng)靈活調(diào)節(jié)的意義愈發(fā)重大。近日，由南方電網(wǎng)公司牽頭的國內(nèi)規(guī)模最大“向上支撐電網(wǎng)、向下服務(wù)用戶”氫能示范工程在廣州開工建設(shè)。該工程按照“宜電則電、宜氫則氫”理念設(shè)計，將建成裝機規(guī)模達2.5兆瓦、綜合能效超90%的主動支撐電網(wǎng)型燃料電池微網(wǎng)，可根據(jù)實際需求實現(xiàn)電能、氫能、熱能的靈活轉(zhuǎn)換，具備多種運行模式。
“‘電轉(zhuǎn)氫’模式可以利用分布式新能源或電網(wǎng)低谷時段負荷開展電解水制氫、儲氫；‘氫轉(zhuǎn)電’運行模式則在電網(wǎng)需要時，通過兆瓦級燃料電池系統(tǒng)實現(xiàn)對電網(wǎng)的主動支撐，提供電壓支撐、電網(wǎng)調(diào)峰、黑啟動等服務(wù)。”廣州供電局電力科學研究院氫能源研究中心經(jīng)理張行說道。“運行過程中的余熱會被熱電聯(lián)供裝置高效回收，以熱水的形式供應(yīng)園區(qū)，以滿足多樣化的用能需求。”據(jù)了解，該工程技術(shù)路線還可復(fù)制應(yīng)用于國內(nèi)缺電、高寒、高海拔地區(qū)或海島、邊疆等特殊場景，規(guī)模化應(yīng)用將促進氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)、裝備制造和工程服務(wù)的發(fā)展。
氫能技術(shù)多點破局
面向電網(wǎng)生產(chǎn)經(jīng)營一線實際需求，新型氫能技術(shù)裝備的研發(fā)升級也在同步推進。由南方電網(wǎng)公司研發(fā)的國內(nèi)首臺基于固態(tài)儲氫技術(shù)的氫能應(yīng)急電源車，可支撐超6小時長時應(yīng)急供電，最高額定發(fā)電功率可達200千瓦，實現(xiàn)100%綠色低碳用能，目前已在廣州國際龍舟邀請賽、十五運會等場景中完成多次現(xiàn)場保供電作業(yè)。
針對現(xiàn)有鋰電無人機巡檢續(xù)航短的痛點，南方電網(wǎng)公司以大疆行業(yè)無人機為技術(shù)平臺，自主研發(fā)“氫旋”無人機，實現(xiàn)90分鐘以上超長續(xù)航，較同平臺鋰電版機型續(xù)航提升300%。同時，無人機采用自主研制的可拆卸式氫燃料電池動力系統(tǒng)，支持現(xiàn)有鋰電型無人機的無損快速改裝，配合自主開發(fā)的氫能管理算法，可精細化巡檢主配網(wǎng)輸電線路、城市電纜管廊等復(fù)雜場景，已在廣州多回十五運會保供電線路巡檢中完成多輪次實戰(zhàn)化應(yīng)用。
當下，中國氫能產(chǎn)業(yè)已進入持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新、加強試點示范、破局產(chǎn)業(yè)規(guī)模的關(guān)鍵階段。廣州供電局電力科學研究院氫能源研究中心負責人潘軍認為，電氫協(xié)同作為國內(nèi)新興業(yè)態(tài)，正處于快速發(fā)展與重點培育期，綠氫成本高企、產(chǎn)業(yè)協(xié)同不足、落地應(yīng)用困難等產(chǎn)業(yè)卡點仍亟待突破。“下一步，我們將強化場景驅(qū)動和產(chǎn)品迭代升級，加快推動創(chuàng)新成果從‘1到10’‘10到100’的成果推廣與產(chǎn)業(yè)孵化，并探索跨界合作。同時，我們將著力打造行業(yè)領(lǐng)先的‘研發(fā)—中試—測試—實證’一體化電氫協(xié)同產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺，通過場景開放和資源共享，吸引氫能‘制儲運用’全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)集聚，形成‘政府支持、行業(yè)認可、多方共贏’的可持續(xù)創(chuàng)新生態(tài)，支撐國家氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，走好綠色低碳發(fā)展之路。”
南網(wǎng)報記者 何思妍 通訊員 張行 王佳男 李琛
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