全球最大副產(chǎn)氫燃料電池發(fā)電廠在韓國瑞山投運
韓國對于氫氣發(fā)電不遺余力，從MCFC、PAFC、PEMFC再到SOFC進行了全面探索與布局，教訓(xùn)與經(jīng)驗皆有，值得深入研究借鑒。
圖片來自韓華能源，下同
8月7日，韓華能源(Hanwha Energy)正式宣布其位于韓國瑞山市大山工業(yè)園區(qū)50MW氫燃料電池發(fā)電廠完工投運。該電廠占地20,000平方米，總投資2.12億美元，是全球最大的副產(chǎn)氫發(fā)電廠(25,000噸/年)。
“目前，韓國供應(yīng)全球40%的氫燃料電池。憑借先進的技術(shù)，韓國將在2040年之前將氫燃料電池的生產(chǎn)能力提高到15GW，并將該產(chǎn)業(yè)培育成主要的出口產(chǎn)業(yè)。”
——韓國總理Chung Sye-kyun
“隨著該工廠的建成，我們將幫助政府實施氫能經(jīng)濟發(fā)展路線圖，同時促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。”
——韓華能源首席執(zhí)行官In-Sub Jung
“氫燃料電池發(fā)電廠將成為我們確保全球燃料電池市場技術(shù)優(yōu)勢的關(guān)鍵點。斗山將努力將氫燃料電池的自主化比例從目前的98%提高到100%，并通過尋求與合作伙伴共享增長來建立強大的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。”
——斗山燃料電池首席執(zhí)行官Yoo Soo-kyung
DGE氫電廠每年可發(fā)電40萬兆瓦時，能滿足160,000戶家庭的電力需求。其中，氫氣來自同一園區(qū)的韓華道達(dá)爾石化工廠生產(chǎn)過程中回收的氫氣(3噸/小時)，通過地下管道泵入燃料電池發(fā)電。與化石燃料發(fā)電不同，氫燃料電池不會排放環(huán)境污染物，例如溫室氣體、粉塵、硫化物和氮氧化物。作為發(fā)電的副產(chǎn)品，每年產(chǎn)生多達(dá)12萬噸的水蒸氣將被冷凝并抽回至韓華道達(dá)爾石化工廠再利用。
氫電廠項目構(gòu)想始于2015年，韓華道達(dá)爾石化當(dāng)年擴大了芳香烴的生產(chǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)生了過量的氫氣副產(chǎn)物。過去，這些氫只是被燒掉。氫電廠的建設(shè)是韓華能源努力使其業(yè)務(wù)多元化并打造全球綜合能源解決方案供應(yīng)商的一部分。該公司通過投資氫經(jīng)濟，正在超越傳統(tǒng)的發(fā)電和太陽能發(fā)電領(lǐng)域。韓華能源稱，這種開創(chuàng)性的發(fā)電模式已吸引了中國，印度和美國的石化運營商的關(guān)注。
2018年1月，韓華能源與韓國東西電力(East-West Power)、斗山集團成立合資公司Daesan GreenEnergy。韓華能源作為第一大股東，負(fù)責(zé)該電廠的日常運營。韓國東西電力公司購買了氫燃料電池發(fā)電廠生產(chǎn)的可再生能源證書(REC)，而斗山集團的氫燃料電池部門斗山燃料電池公司為發(fā)電廠提供了144臺440千瓦燃料電池(PAFC)，這些燃料電池是源于斗山自身技術(shù)，并負(fù)責(zé)未來20年氫燃料電池的維護。2017年，斗山在全羅北道益山市建立了PAFC工廠，年產(chǎn)168臺440千瓦燃料電池。目前，斗山已供應(yīng)韓國987個燃料電池，相當(dāng)于438.66MW。
DEG氫電廠詳細(xì)信息
項目名稱：大山氫燃料電池發(fā)電
公司名稱：大山綠色能源(DEG)
所有權(quán)：韓華能源(49%)，韓國東西電力(35%)，斗山燃料電池(10%)，財務(wù)投資者(6%)
所在地：韓國忠清南道瑞山市大山工業(yè)園區(qū)
業(yè)務(wù)規(guī)模：50 MW氫燃料電池
發(fā)電效率：50%
項目投資：2.12億美元，其中啟動資金4,240萬美元(20%)，PF1.696億美元(80%)
項目工期：23個月
項目里程碑：
1/2018 –合資建立了大山綠色能源公司
2/2018 –頒發(fā)了發(fā)電業(yè)務(wù)許可證
4/2018 –簽署了主要合同;批準(zhǔn)建設(shè)計劃
7/2018 –破土動工，開始建設(shè)
7/2019 –首次輸電;開始調(diào)試過程
6/2020 –商業(yè)試運營
目前，韓國最大的燃料電池發(fā)電廠并非DGE氫電廠，而是58.8MW的浦項制鐵MCFC燃料電池發(fā)電廠。目前，MCFC技術(shù)因耐用性問題已經(jīng)直接導(dǎo)致浦項退出燃料電池業(yè)務(wù)，PEMFC和SOFC技術(shù)則分別由現(xiàn)代汽車(1MW)和Bloom Energy(100KW)進行小規(guī)模測試。
為什么選擇PAFC技術(shù)路線?首先高溫運行的MCFC和SOFC電堆一般自帶天然氣重整系統(tǒng)，如果采用這兩種方式需要對工廠布局進行重新部署;其次，目前PEMFC技術(shù)20年長期運營具有不確定性，難以滿足長期服務(wù)協(xié)議(LTSA)，因為長周期發(fā)電效率要讓位于規(guī)模化平穩(wěn)運行;第三，DGE項目期初探索過PEMFC發(fā)電技術(shù)——采用加拿大Hydrogenix公司1MW產(chǎn)品進行測試，但效果不理想。
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