明阳集团叶凡:预计到2030年,氢燃气轮机将进入规模化应用阶段
近期,以“绿氢赋能 协同共赢”为主题的2025氢能产业发展大会暨内蒙古自治区第四届氢能产业发展推进会在包头市召开。明阳智慧能源集团副总裁、市场与产品方案中心总经理叶凡出席会议并发言。
我国灰氢替代市场庞大,拥有超过3200万吨、年产值达5000亿级的市场空间。然而,成本高、消纳难,是氢能领域当前面临的两大核心问题。如何通过设备创新,充分挖掘现有资源,实现低成本制绿氢?叶凡表示,氢燃气轮机是解决风光弃电、通过氢电转换实现大规模、长周期储能的关键一环。

氢燃气轮机储能技术较锂电池储能调节时间尺度长,且能提供转动惯量,稳定电网频率变化,同时可提供大量无功,有利于局部电压稳定;较煤电更灵活且零碳清洁,启停及响应快速、功率调节范围宽;较抽水蓄能/压缩空气等不受区位限制、建设年限短。
采用氢燃气轮机储能,可加速实现绿电制绿氢,绿氢再发电的“电-氢-电”模式,在风电、光伏发电过剩时,将富余电力通过电解水制氢设备制取绿氢,利用球罐等储氢可实现跨天、跨月、跨季节储能;待风力、光照较少时,再将储存的绿氢用于氢燃气轮机发电、供热,从而实现灵活性资源削峰填谷、平抑新能源并网波动、提升电网调节和安全稳定目标。
叶凡介绍,由明阳智能控股子公司明阳氢燃联合深圳能源协同共创的内蒙古鄂托克30MW级纯氢燃气轮机氢储能示范项目已于8月8日正式开工,预计2025年底实现全球最大容量纯氢燃气轮机试验示范。该项目制氢规模为48000Nm³/h、储氢部分设置12台1875m³球罐、配套电源为500MW风电项目,下游化工为年产量15万吨合成氨装置,同时配备1套30MW级纯氢燃气轮机用于氢储能。该项目有助于加速突破纯氢燃气机关键技术问题,为更大功率等级纯氢燃机的研发奠定基础。
叶凡分析,预计到2030年,氢燃气轮机将进入规模化应用阶段,为我国实现“双碳”目标提供关键技术支撑。在绿氢集中的三北地区,利用燃气轮机快速响应的特性,进行氢燃气轮机电网调峰的示范应用,支撑可再生能源更高渗透率消纳,可实现电力的跨时间尺度存储和调节。随着掺氢/纯氢管道等长距离、大规模输氢技术的发展,可将绿氢跨区应用于珠三角、长三角、京津冀等燃气电厂集中区域,降低碳排放。
绿氢降本核心在于制氢电价的下降。在政策鼓励与市场驱动下,未来2-3年,制绿氢成本有望逼近平价,低电价将击穿灰氢成本线。为降低成本,明阳集团通过PEM分布式制氢将风机和电解槽结合,通过输氢管道输送到千家万户,在减少工程难度的同时实现了绿氢直供。以矿场运输场景为例,内蒙古某项目风电厂年满发小时数为3000小时,发电成本约为0.15元,氢气产量可达1388吨/年,分散式制氢总成本约为20元/公斤。3台风机每天可满足约40-50辆49吨氢能重卡500km运输。
此外,明阳自主研发的兆瓦级移动式PEM柔性制氢站采用全功能集成一体化设计,通水通电即产氢,绿氢纯度达到99.999%,整体能耗小于4.5kWh/Nm3;系统适应风光波动电源能力强,功率调节范围可覆盖5%-130%,可大幅减少储能配置;同时,设备组装便捷、运输灵活,可高效适配山地、近海、漂浮式等多种可再生能源发电应用场景。