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布局氢能:打造电气“未来之星”
发布时间:2024-05-17 13:47:56   作者: 半岛综合

  2020年12月14日,内蒙古鄂尔多斯鄂托克前旗源网荷储氢一体化暨氢燃料电池重卡示范项目合作协议签订。根据协议,电站集团、京能电力等四家企业将共同参与这一综合能源及绿色化工、绿色交通协同发展的新生态建设,以丰富能源产业应用场景。

  该项目将建设特大型新能源发电基地,配套大规模电化学储能及制氢设备,还包含蒸汽动力岛、智能局域配电网、热力管网及氢气管网,最终可实现区域内冷、热、电、蒸汽、氢多种能源的高效供给,打造源-网-荷-储-氢一体化发展和氢能“制-运-储-用”全链条试点示范。

  “前两年,我们对氢能产业的发展还是‘雾里看花’,开展了前沿性的技术探讨研究和相关的技术储备。但从今年6月份开始,氢能产业化的呼声一浪高过一浪。上海电气集团内部也是动作频频,专题研讨会、沟通会、交流会接二连三。”一名业内人士坦诚。

  事实上,集团内部的动作与国家政策导向是密不可分的。2020年,国家开始密集出台指导政策,多地政府也出台了氢能支持政策,产业化加速信号明显。

  从科普的角度来说,能源可分为一次能源和二次能源。所谓一次能源,能够理解为自然界就有的、可以直接利用的能源,比如说,煤、石油、天然气、水能、风能、潮汐能、生物质能、太阳能等。二次能源,就是一次能源经过加工转化而来的能源,比如说电能、氢气、汽柴油等。

  氢能的优点显而易见:来源广泛、燃烧热值高、清洁无污染、可储能、利用形式多样等。因而在行业专家看来,氢能是能源领域的未来之星,是一种绿色、高效的二次能源。目前,虽然还没有被大规模普及应用,不能像化石能源一样为人们所熟知,但它却有着无可比拟的特点,被认为是解决未来人类能源危机的终极方案。

  当然,一个新生事物出来,质疑的声音也是不绝于耳:氢能只是个二次能源,拿它与成熟的化石能源相比,还存在技术、产业化的难题和困难。国内企业一窝蜂地冲进去,都在赌它是下一代主力能源,但风险管控问题不容忽视。

  实际上,由于工业生产中不同形式能量转换会导致能量耗损,从能量效率的角度看,越少的能量转换次数,越有利于提高能量利用率。作为二次能源,氢能的缺点也不少:绿色制取成本高,需要大量电力;运输、贮存不方便;氢气可燃,在运输、贮存、使用中碰撞或遇到高温或氢气不慎泄漏都可能会引起火灾爆炸等危险。

  但在专家看来,不要放大这些所谓的缺点,关键要看有没有商业化应用场景。事实确实如此,一个新产业的兴起到落地,只有市场需求说了才算。

  可以肯定的是,上海电气十分看好这一新兴起的产业。电站集团按照上海电气战略规划要求,积极布局氢能产业,进一步加快跨界发展,实现转变发展方式与经济转型。今年,上海电气电站氢能源事业部应势而生。

  在电站集团的最新产业规划里,氢能或将成为连接“浦东”与“浦西”的桥梁。电站集团首席技术官王庭山是这样解释的,如果把可再次生产的能源发电与储能,如“太阳能、光伏发电+储能电站+海水淡化”等领域,比作是“浦西”,那么,“绿色化工+绿色冶金+绿色交通”领域就是“浦东”,而氢能,则是连接两者的“南浦大桥”,即:打通了新能源发电与绿色工业界线的最佳应用方式是氢。

  作为一个综合大型能源装备制造产业集团,电站集团在保持传统产业领跑的同时,转型发展的目标是全力提升“光伏、光热、风电、储能、氢能、综合能源”六大核心集成能力,提供一体化解决方案,向新能源、向工程、向服务要订单,只有这样,才能支撑长远发展。

  在新能源领域,电站集团提出,要打造源网荷储氢一体化能源新生态,成为绿色综合智慧能源的领跑者。事实上,电站集团已完成了闵行工业区智慧能源“风光储充”综合能源项目等一批样板示范项目,积累了丰富的经验,这为后续氢能的加入,奠定了良好基础。

  根据调研结果分析,氢能在燃料电池汽车领域发展的潜在能力巨大,此外化工和钢铁等行业有大量工艺用氢需求。值得一提的是,氢燃料电池车的特点适合长距离、重载运输,物流密集的工业园区,“氢能重卡”未来市场发展的潜力广阔。

  电站集团氢能研发与示范合作推进紧锣密鼓。11月,上海电气首个氢能综合示范项目在宁东基地签约。12月,内蒙古鄂尔多斯鄂托克前旗源网荷储氢一体化暨氢燃料电池重卡示范项目合作协议签订。这些合作,无不体现一个特点,就是“可再次生产的能源发电+氢能制储加一体化+化工园区+氢燃料重卡”应用。上海电气将以氢能全产业链先进的技术为依托,推动布局一批具有引领作用的绿氢综合能源产业示范项目。

  在当前经济发展形势下,上海电气转型发展的要求十分迫切。电站集团对技术条线提出“对标一流、转型发展、快出成果”的要求,全方面提升发展速度、发展质量和竞争力。

  上海电气电站氢能事业部就将进入实体化运作。目前,氢能发展规划、技术路线选择、实施推进路线图、合作模式等已初步确定。

  电站集团将依托氢能示范项目需求,深化与西门子等一流企业的合作,打造好示范工程。这样有助于上海电气快速掌握核心技术核心制造,有利于形成集成成套、工程EPC能力,有利于形成智能化服务能力。

  放眼国外,采用“风+光+储+海淡+电解水制氢+空分制氮+合成氨”应用场景,是未来发展的趋势,全球首个兆瓦级PEM电解水制氢项目于2015年在德国美因茨能源园区投运。

  可以说,在氢能领域,上海电气与国外一流企业对标,还是在研发与产业化示范阶段。因此,上海电气希望快速切入,高标准起步,能够参与国家标准的制定。

  此外,对于氢能的安全性,一直是避不开的话题。但随技术水平的慢慢的提升,整个氢气技术,包括制氢、储氢、加氢、运氢都会逐步成熟,有关标准都会制定出来。以氧气为例,十九世纪就提出氧气产业化,但当时制氧成本高、有危险性。技术攻破后,现在氧气非常廉价,放在床边大家也不会担心。

  2050年,将会迎接氢能时代的到来,可形成10万亿元的产业规模。在拥抱制造强国梦之际,能够把能源结构可以进行绿色改造,确是一件利国利民的好事。

  经过多年积累,上海电气在新能源发电领域具备完整的产业链整合能力,包括市场开拓能力、项目开发能力、投融资能力、项目执行能力,以及项目运营能力。在产业链上游发电领域、下游化工冶金领域拥有协同基础和资源优势。这一些要素将加速催化上海电气在制氢领域产能化的步伐。

  在中央研究院,自2016年开始研究质子交换膜燃料电池技术,经过三年的研发积累,成功开发出具有完全自主知识产权的燃料电池发动机系统、电堆及膜电极技术和产品。且在新能源汽车的别的核心部件、技术线路都已有布局,具备共享渠道和研发资源优势。

  电站集团总裁曹敏在技术工作专题会议上提出,要加快新能源技术开发,快速进入行业第一梯队,引领新产业、新业态、新模式发展。电站集团将以开放式的研发模式,自主研发+与世界一流团队合作相结合,形成氢能核心技术与核心装备制造能力,形成“源网荷储氢”的工程化设计开发能力,加速产业化目标落地。

  同时,电站集团正在探索构建适合新产业技术发展机制,以及激发科学技术人员创新活力的激励机制,正在试点推进研发项目全流程的激励方式——“开发过程里程碑对赌激励、科技成果激励、销售提成激励”,还试点探索新产业领军人物激励方案。可以说,这个激励方案中的技术激励,不是作秀而是来真格。

  合作+激励,两轮驱动,上海电气氢能产业有望快速崛起。看得见的未来,正引领上海电气着力打造“清洁、高效、安全、智能”的能源新生态。