打通“绿电—绿氢—绿氨”产业链

国家电投大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目启动

 

本着“为政府决策服务，为产业发展铺路”的宗旨，中国产业发展促进会氢能分会（以下简称“氢促会”）积极发挥桥梁纽带作用，多次为会员单位“牵线搭桥”，促进地方与会员单位、会员企业与外部企业的合作共赢。

近日，由氢促会发起单位国家电投吉电股份投资建设的大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目（以下简称“大安项目”）在吉林西部（大安）清洁能源化工产业园启动。项目总投资63.32亿元，由新能源与制氢合成氨两部分组成。其中，新能源部分拟建设700兆瓦风电项目与100兆瓦光伏项目，配套建设40兆瓦/80兆瓦时储能装置；制氢合成氨部分新建制氢、储氢与18万吨级合成氨装置。

打通氢能全产业链

大安项目是国家电投加快新兴产业规模化高质量发展的创新实践。在今年8月30日，氢促会主持召开的项目可行性研究报告评审会议上，与会专家一致认为，项目符合国际能源发展趋势，满足国家产业政策和技术规范要求，对国内氢能产业发展具有示范引领作用，可行性研究内容设计合理、实操性强。

依托吉林省白城区域优质的风、光、水资源禀赋，大安项目采用“绿氢消纳绿电、绿氨消纳绿氢”的一体化解决方案，聚合风力发电、光伏发电、储能、氢能、绿氨等多种清洁能源形式，形成电-氢-氨全产业链，投产后将成为国内最大的绿氢合成绿氨创新示范项目，是贯彻落实构建清洁低碳安全高效能源体系的有益尝试，对保障我国能源安全、加快推进产业结构和能源结构转型具有重要的战略引领作用和创新示范意义。同时，项目对改善区域生态环境也具有重要意义，建成投运后，每年可减排二氧化碳约65万吨。

项目经过多次深入论证，采用“源网荷储一体化”模式，通过电化学储能、氢储能和智慧调节系统，实现合成氨生产“智慧协同、荷随源动”，所发绿电“轻度上网”。这是对我国构建新型电力系统的积极探索，为富集新能源区域解决消纳难题拓展了新思路，为我国新能源多元化发展开辟了新路径。

针对氢能产业“输运”难题，大安项目打通绿电-绿氢-绿氨产业链，打造一体化解决方案，不仅突破了氢能产业“输运”瓶颈，更为现阶段实现绿氢应用提供了全新思路，为我国电氢体系建设和工业领域深度脱碳降碳探索了全新方向。

目前，我国合成氨生产以煤制氨为主，能耗和碳排放较高。该项目合成氨产品由可再生能源制氢制氨一体化得来，生产全过程可实现零碳排放，具有绿色零碳属性，现正委托氢促会会员单位南德认证检测（中国）有限公司按欧盟标准开展绿氢、绿氨认证工作，进一步提高产品“绿色”附加值。

采用多种技术创新

大安项目采用多种技术创新和管理创新，采用国内、国际多项先进技术，实现6项技术国内第一。其中，离网PEM加碱液混合制氢规模、直流微电网规模、固态储氢规模化应用三项技术国际领先。

一是PEM加碱液混合制氢规模。采用目前市场上两种主流制氢设备，制氢能力达到46,000Nm3/h，两种制氢设备在国内都是单槽最大的制氢设备，PEM制氢相比碱性制氢，具有负荷响应速度快、调节范围宽、抗波动能力强等特性，能很好地适应新能源发电的波动性、间歇性；碱液制氢具有单槽容量大、氢气单位体积设备投资低的优势。大安项目采用PEM+碱性混合制氢，可大幅提高电解水制氢的电源适应性，减少弃风弃光，带动国家电投PEM制氢装备产业发展。

二是全自主化“氢涌”PEM电解水制氢装备规模化应用。“氢涌”制氢装备的催化剂、质子交换膜、膜电极等主要材料部件全部由国家电投自主研发生产，直流电耗、膜电极活性面积等参数达到国际先进水平。首台套兆瓦级PEM制氢装备在长春中韩示范区已经通过满负荷试运，撬装式2×200Nm3/h制氢装备也将于12月完成设备安装调试。

三是新能源自发自用制氢规模。建设新能源容量80万千瓦，即光伏装机容量10万千瓦，风电装机容量70万千瓦，其中10万千瓦光伏、30万千瓦风电采用自发自用运行方式。项目按照可再生能源制氢、制氨的“绿氢体系”思路，由新能源与制氢合成氨两部分组成，既解决了新能源发电特性给电网带来的不利影响，也解决了制氢合成氨生产过于依赖化石能源的问题，实现新能源发电的大规模就地消纳转化。

四是直流微电网规模。开展风光离网直流制氢创新示范研究，4万千瓦新能源装机和部分碱液、PEM制氢设备采用全离网中压4000V直流供电。该技术国际领先，在风光发电离网传输上为国际上首次应用，在行业内具有重要的影响力和引领作用，为国家电投新能源、氢能产业创新发展提供有力支撑。

五是固态储氢规模化应用。低压固态储氢技术工艺简单，采用钛锰合金材料，在一定温度和压力下能可逆地大量吸收、储存和释放氢气，将氢气以金属氢化物形式储存于合金材料中。储氢过程中氢以金属状态存在，储氢密度高、储氢压力低、安全性好、占地面积小，目前国内已有1000Nm3储氢业绩。

六是新能源制氢、制合成氨柔性控制。关键核心技术在于通过科学精准的控制策略调度“源”“荷”资源，依托储能环节形成缓冲空间，维持电网瞬时平衡。依托该项目探索制定经典控制策略，包括适用于交流网和直流网的两种方案，为后续新能源孤立电网及其他网源合一项目奠定理论和实践基础、制定技术标准，引领构建综合智慧零碳电厂。

大安项目的启动实施掀开了国家电投绿电转化产业发展新篇章。国家电力投资集团公司董事长、党组书记钱智民表示，国家电投将以党的二十大精神为引领，加快推进以大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目为代表的绿电转化产业，通过“新能源+”模式耦合绿氢、绿氨、绿甲醇、绿油气等应用，带动绿电转化产业技术快速迭代发展，推动绿电转化产业规模化发展，积极探索开拓一条国家能源安全保障供应、产业高质量发展和经济社会低碳转型新路子。