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“氢”装上阵!湖北首套绿电制氢装备预计年底投入试产

2024-07-10 11:50:55 来源:武汉临空港
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简介:武汉陆港枢纽核心区(东西湖区)的长兴集团自研基地传来喜讯。经过精心的研发和调试,湖北首套绿电制氢装备生产线已在7月7日完成中试,目前正加紧安装,预计年底投入试产。届时,这将是湖北首个从技术示范模型转入产业化应用的绿电制氢项目。随着该项目的投产,东西湖区的氢能产业新生态将呼之欲出。

风力和光伏发电是未来清洁能源发展的重要方向,而绿氢则是这一趋势的核心。通过水电解技术将风力或光伏发电转化为绿氢,可以实现清洁能源的有效利用,为工业生产和家庭生活提供可持续的能源解决方案。绿氢除了供应工业企业,还能像天然气一样供应千家万户……

武汉陆港枢纽核心区(东西湖区)的长兴集团自研基地传来喜讯。经过精心的研发和调试,湖北首套绿电制氢装备生产线已在7月7日完成中试,目前正加紧安装,预计年底投入试产。届时,这将是湖北首个从技术示范模型转入产业化应用的绿电制氢项目。随着该项目的投产,东西湖区的氢能产业新生态将呼之欲出。

长兴集团一直致力于新能源技术的研发与推广,绿电制氢作为氢能产业的重要组成部分,其成功研发和投产将对推动武汉市甚至湖北省氢能产业的发展产生深远影响。此次绿电制氢装备生产线的建成投产,不仅有助于减少对传统化石燃料的依赖,而且将有力地推动氢能在能源结构转型中发挥重要作用。

01 解局 对接风力、光伏清洁能源绿电制氢方案回应“双碳”之问

高大的龙门架来回作业,通过开启式屋顶,向绿电制氢装备生产车间吊装设备。

“从研发到应用,要快、要再快!”离开自研基地,长兴集团研发中心总经理何贤伟又赶往位于海口工业园的技术中心,参与制氢供配电系统综合测试。


 绿电制氢装备生产基地厂房已搭建完毕

■ 绿电制氢装备生产基地厂房已搭建完毕。

抢与赶,是长兴集团的常态。

绿电制氢系统在2023年12月底立项,一期预计投入2300万元,何贤伟领衔的40人团队,背靠获认定的“湖北省企业技术中心”,仅用半年就完成中试。系统方案与装备产线,完全由长兴集团自主研发。投产之后,长兴集团将打破国内仅有电解制氢示范性项目的僵局,率先展开产业化应用。

据介绍,在“双碳”背景下,国内光伏、风电装机规模快速提升。但清洁能源发电受气象条件限制,波式出力不利于电网稳定。另一方面,为有效转换用电低谷时的富余电力,各类蓄能电站面临投资、地理条件与建设周期等问题;采用电池储能方案,则面临成本高企难题。

如何高效利用大量的光伏、风电等清洁电能?离网绿电如何消纳、储备?

面对时代命题,长兴集团将目光聚集在电解水制氢技术上——

从应用端节能减排角度看,氢能是优质的二次能源,可替代汽、柴油等化石能源,与锂动力电池形制成互补。从供给侧用能源安全角度看,氢能以水为原料,理论上可循环制取。同时,使用清洁能源电解水制氢,可解决弃风、弃光的消纳问题,进而提升清洁能源利用效率和产能。

长兴集团绿电制氢系统,接入清洁能源、储能电池的电能,通过稳定直流供配电控制,将水电解为纯度达99.999%的纯化氢气。

何贤伟介绍,这套绿氢系统,4度电可生产1立方米氢气,每小时产氢量最高可达2000立方米。也就是说,一套制氢系统可接纳两台5MW大型风力发电机满负荷运行生产的电能。

02 入局 打破国外垄断、领军细分领域核心技术储备迎来产业风口

“回温正常,机柜工作温度正常。”回到技术中心装配车间,何贤伟听到技术员关于制氢电源机柜的测试报告。

电解制氢,直流供配电系统是核心设备,而直流供配电软硬件集成研发,正是长兴集团核心竞争力所在。

直流供配电电源机柜综合检测
■ 直流供配电电源机柜综合检测。

早在2014年,长兴集团推出国内首套直流牵引供电系统并在武汉地铁4号线二期投用,央视《新闻联播》就此报道说,“我国地铁线供电系统全部实现了中国制造”。

那是长兴集团根植东西湖区20年后,从贸易企业转型为制造企业取得标志性成果的高光时刻。背后,是长达10年的艰难攻坚。

本世纪初,国内地铁工程密集上马,但直流牵引供电系统设备,依靠国外核心元件及系统集成技术。长兴集团打破国外垄断后,一举成为直流供配电领域的翘楚。之后,其轨道交通直流供配电系统解决方案,覆盖杭州、天津等20余座城市地铁。

供配电系统在电力供应链中至关重要,被称为电力供应的“心脏”。2022年,长兴集团升级推出智能化供配电系统,祭出引领业界的“大杀器”后迈入高端设备制造领域,解决了传统配电系统运维依赖人员巡检,运行风险高、人力成本高、维修难度大的短板,并为腾讯、联想、中金、小米等大型企业项目配套。

这套智能供配电系统,在国内率先应用数字孪生和虚拟现实技术,核心元器件运行数据同步在云端存贮分析,可监测、预测异常并精准定位,让供电“心脏”能“开口说话”。

最为关键的是,这套智能系统有一个前瞻性设计——为接入风电、光伏等清洁能源预留了功能空间。

此次绿氢制储系统,正是基于这一前瞻通道展开的产业化探索,为产能不断提升的清洁能源寻找可持续、稳定、安全、规模化的转化储存解决方案。

“外有产业风口、内有技术储备,绿氢项目快速推进。”何贤伟透露,除直流供配电系统外,碱性电解槽、气液分离、气体纯化等绿氢产线关联设备正加速安装配套,预计年底可量产。

03 组局 氢能应用场景日益丰富东西湖区聚合建立新能源新生态

跻身国家级高新技术企业、与世界500强企业建立紧密协作,长兴集团是东西湖区高成长企业坚持走自主创新之路的代表。

以绿氢装备研发制造为起点的绿氢产业化应用,正聚合构建东西湖区氢能新生态,为全区新能源产业“出圈”破局。

近年来,武汉积极打造创新研发、装备制造、示范应用协同发展的中国氢能枢纽城市,目前已形成氢气“制储运加用”全产业链。在2024年武汉市政府工作报告中,氢能作为前沿新兴产业首次被提及。

在东西湖区,氢能应用场景日益丰富,产业链条日渐清晰——

2023年4月,集加油、加氢、充电、光伏发电于一体的中国石化氢能(革新大道)综合能源站,在获批华中地区首张氢能源燃气经营许可证后正式投运。

氢能源货车具备不限行优势,与纯电车相比,能量利用效率更高、续航里程更长。革新大道综合能源站布局在高端物流业集聚区域后,湖北氢动力公司随之设立东西湖物流基地,旗下日均有100辆氢能源货车在此加氢,公司运营区域由沌口扩展到黄陂、蔡甸、江夏和邻近的孝感市区域,企业营收增长3倍。

宁德时代新能源提供循环包装运输一体化服务的湖北安捷物流有限公司,依托革新大道综合能源站,在汉宜高速区间运营的氢能重卡达到200辆。

今年4月,中石化石油机械股份有限公司建于东西湖区的氢能装备制造基地揭牌,聚焦氢能成套装备研发生产。

5月23日,中亚班列(武汉—塔什干)光伏专列从中铁联集吴家山中心站首发,为“湖北造”开拓中亚市场探出新路径,打通了氢能制储装备出海新通道。

中亚班列(武汉—塔什干)光伏专列
■ 中亚班列(武汉—塔什干)光伏专列。(图自汉欧国际)

6月中下旬,《湖北省加快未来产业发展实施方案》《武汉市促进未来产业创新发展实施方案》相继发布,聚焦未来制造、未来信息、未来材料、未来能源、未来空间和未来健康六大方向,以颠覆性技术和前沿技术催生未来产业,培育发展新质生产力,其中氢能在未来能源板块中位居第一。

“氢”装上阵,尤为可期。

东西湖区深入推进新型工业化、加快建设制造业强区实施方案明确提出,培育发展氢能新兴产业,鼓励长兴电器向“零碳化”方向发展。

区经科局相关负责人表示,全力支持长兴集团绿氢项目研发,激活全区氢能新兴产业补链、延链、强链。

据了解,今年以来,东西湖区持续培育创新主体,提升创新动能。截至7月1日,新注册高新技术企业231家,全区高新技术企业数量达到1473家。全区依托139家市级以上企业创新平台,构建源头创新、成果转化、企业培育全链条、全过程、全要素科技创新生态体系,加快发展新质生产力。

总之,通过深入推进新型工业化、加快建设制造业强区实施方案,东西湖区正在努力打造一个具有国际竞争力的制造业强区。在未来的发展过程中,相信东西湖区将在氢能产业和“零碳化”方面取得更加丰硕的成果,为推动中国制造业高质量发展做出更大的贡献。
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