8大项目验证氢能在新型电力系统中有何价值？
10月31日，国内首个水光氢生物质近零碳示范工程投产。该项目是浙江丽水全域零碳能源互联网综合示范工程，也是国内首个基于乡村场景的氢电耦合项目。这是国网浙江公司着力推进的浙江省四大“氢电耦合”示范项目之一。国网浙江公司将在在杭州、宁波、台州、丽水四地，从基于工业园区、产业基地、乡村、海岛等多场景应用，对“可离网型风/光/氢燃料电池直流互联与稳定控制技术”进行实证。除了这四个应用场景，我国还有多个氢电耦合示范工程，正在验证这氢能将在新型电力系统中的作用。
乡村：浙江丽水项目坐落于浙江省丽水市缙云上湖，建设一套水光氢生物质零碳能源示范系统，配置质子交换膜电解制氢系统、储氢系统、甲烷化单元生物天然气系统、高温燃料电池系统、35兆帕撬装式加氢系统，并预留工业用氢接口。项目利用可再生能源制取氢气并存储，拟在企业生产中投入氢能使用。通过氢气加沼气合成生物天然气的技术示范，实现氢气和生物质联合储能应用，产生的天然气可满足企业食堂的燃气及日常热水等使用需求，可满足仓储基地2台3.5吨氢能叉车加氢，利用燃料电池发电，同时将系统中产生的热能进行供热。
工程能够实现从清洁电力到清洁气体转化，形成可复制推广的可再生能源与氢能多元融合的一体化供能方案，是浙江省全面推进“高弹性电网”建设，聚焦氢能等储能载体与电网耦合发展，率先实现“双碳”目标提供可操作的经典范例。丽水项目由中国能建浙江火电承建。
海岛：在台州的项目是针对风电+氢能综合利用的实证平台，位于大陈岛，也是全国首个海岛“绿氢”综合能源示范工程，已经于今年7月投入运营。工程利用海岛丰富的风电电解水制取氢气，将为我国可再生能源制氢储能、氢能多元耦合与高效利用提供重要示范。投运后，每年可消纳岛上富余风电36.5万千瓦时，产出氢气73000标方，这些氢气可发电约10万千瓦时，减少二氧化碳排放73吨。
项目利用海岛风电，通过质子交换膜技术电解水制氢，应用了制氢/发电一体化变换装置，构建了制氢—储氢—燃料电池热电联供系统。能够将晚上的富余风电制氢储能，留到白天用电高负荷时使用。不仅如此，绿氢工程的制氢、储氢、发电系统，可在常规电力系统检修、故障导致停电期间，作为附近用户的应急电源使用。据了解，200Nm3（标准立方米）储氢系统储氢量，可满足氢燃料电池发电系统持续发电时长约2.5小时，增强了电网安全负荷保障和持续供电能力。
产业基地：宁波慈溪氢电耦合直流微网示范工程是在今年6月开工。工程位于慈溪滨海经济区，是将氢能与风力、光伏等可再生能源耦合运行，在能源供给侧促进清洁能源100%消纳，减少供给侧碳排放。同时，通过氢能支撑的微网，满足用户对电、氢、热多种能源的需求，实现从清洁电力到清洁气体能源转化及供应的全过程零碳，助力氢能终端应用，加速消费侧深度脱碳。投运后，每日可满足慈溪滨海经济开发区10辆氢能燃料电池大巴加氢、50辆纯电动汽车直流快充需求。未来，将形成集科研、制取、储运、交易、应用为一体的氢能产业体系，加速当地氢能产业集群高质量发展。工程是由中国能建浙江火电承建。
工业园区：浙江杭州低碳氢电耦合应用示范项目位于杭州格力园区，于2021年10月启动建设，是浙江省融合柔性直流、氢电耦合、多能互补的低碳园区。投运后，格力电器杭州生产基地可利用清洁能源与电网谷电制备氢气，蕞大供氢量每天可达200千克。这些氢气将供给基地的氢燃料大巴车和物流车使用。制氢时产生的氧气将用于空调生产焊接助燃，系统运行产生的余热可供高温注塑使用。该项目预计每年可减少基地用能成本约256万元，减少碳排放860吨。基地的单位产值能耗可下降约22%，每天需要的大电网负荷从6400千瓦减至5010千瓦以下。工程是由龙源电力承建。
国网浙江电力之所以发起这四座氢电工程，是因为国网浙江电科院承担了国家2020年重点研发计划“可离网型风/光/氢燃料电池直流互联与稳定控制技术”，并拿出了成果，四座工程作为实证平台，不仅为工程所在地提供洁净能源互换，同时也为国网浙江电力全面推进“高弹性电网”建设，支持浙江省率先实现“双碳”目标提供可操作的经典范例。
越来越多的业内人士认为，氢储能参与新型电力系统建设已经具备经济性。电化学储能时间短，容量规模等级小，目前主要用于电网调频调峰、平滑新能源出力波动性，实现小时级别的短周期响应与调节，而氢储能具有储能容量大、储存时间长、清洁无污染等优点，在大容量长周期调节的场景中，氢储能在经济性上更具有竞争力。利用氢能电站快速响应能力，将为新型电力系统提供灵活调节手段。
除了这四座氢电耦合项目，另外还有几个氢电耦合项目。一是冬奥会期间张家口曾经实践过的用户端氢电互补应用耦合场景，即通过氢能和电能的协同支撑，满足用户多样化、低成本、高可靠性用能需求。
二是浙江首个分布式氢电耦合实验方舱。在今年7月在浙江衢州投运。实验方舱以新型电力系统领域氢储能技术为切入点，开展源网荷储分布式协调优化研究，探索实现多种能源集中控制、管理以及调配，为氢储能技术在电力系统中的应用打下坚实基础，今后将在分布式保供电、电网削峰填谷、用户侧储能等场景实现广泛应用。方舱配置 10 千瓦光伏板，配套搭建 3 台新能源汽车充电桩，固体储氢罐可储存 35 立方米氢气，可同时供 5 辆新能源车充电。
三是深圳市光明区公明氢电耦合综合能源示范站。该45MPa氢电气耦合站隶属深圳市深燃燃气技术研究院，占地面积约3000m2，加氢能力1000kg/天，并同时具备充电桩和制氢功能，可解决深圳地区加氢站从无到有的问题。
四是今年7月安徽投运的六安兆瓦级氢能综合利用示范工程。从2019年开始，国网安徽电力联合中国电科院、国网智能电网研究院有限公司、清华大学、中国能建、大连化物所等专业力量开展技术攻关，历经近3年时间，先后突破膜电极兆瓦级放大产生的传质电压损失等20余项技术瓶颈，自主研制兆瓦级质子交换膜电解槽、兆瓦级质子交换膜氢燃料电池等国内首台首套设备，成功实现整站从绿电到绿氢再到绿电的零碳循环。额定装机容量1兆瓦，占地面积7000余平方米，主要配备兆瓦级质子交换膜制氢系统、燃料电池发电系统和热电联供系统、风光可再生能源发电系统、配电综合楼等。
除了国家电网之外，国家电投近期也承担了一个氢电耦合研究项目。今年10月，国家能源局2022年度储能研究课题评审结果公示，国家电投集团综合智慧能源科技有限公司承担《氢储能与电力系统耦合集成发展及商业模式研究》，探索氢储能助力新型电力系统发展的关键路径。智慧能源（国核电力院）项目团队采取电氢双业务板块协同模式，初步形成电-氢耦合路径、商业模式设计以及氢储能分场景分区域产业发展布局等成果。目前已全面铺开课题研究。
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