5月31日,国家工业和信息化部发布《国家工业节能降碳技术应用指南与案例(2024年版)》(以下简称案例)。其中,由公司牵头研发并实施的“规模化风光离网直流制氢技术”“风光制绿氢合成氨技术”及“生物质气化费托合成制备绿色航煤技术”三项技术成果成功入选第十类共15项氢能制取及利用技术领域案例,标志着公司以科技创新推动新质生产力形成取得新成效。
一、规模化风光离网直流制氢技术
采用风光发电全直流离网制氢总体技术方案,通过±10kV中压直流技术将新能源电力稳定地输送到化工园区,利用碱性电解槽和质子交换膜电解槽的混合配置进行制氢,将电力转化为氢气,从而作为化工生产的一种可再生能源负载。该技术方案综合新能源、储能、电解槽阵列优化运行策略和能量管理系统,实现负荷与波动性风光出力的精确匹配,负荷响应时间≤100ms,功率控制精度≤1%,确保整个系统稳定、经济运行。
目前,该技术成果正应用于大安规模化风光离网直流制氢创新示范项目,可实现新能源就地消纳电解水制氢,解决风光消纳难题,具有良好的推广潜力。
二、风光制绿氢合成氨技术
采用风光发电制绿氢、进一步合成氨总体技术方案,引入柔性负荷和网电调节技术,形成一种创新“源网荷储一体化、绿氢消纳绿电、绿氨消纳绿氢”耦合模式,有效解决风光发电的波动性与制氢合成氨负荷之间的匹配问题。依托新能源、制氢、合成氨一体化智慧调度管控平台,配置PEM电解槽和系统运行优化调节,实现电解制氢整体系统调节负荷范围在5%至120%,与传统的从电网取电制氢相比,碳减排率达到90%。
目前,该技术成果正应用于大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目,通过该技术发展绿氢下游产业,打通电-氢-氨全产业链,进一步推动氢能产业商业化,提升氢能市场应用规模。
三、生物质气化费托合成制备绿色航煤技术
该技术突破传统化石能源石油炼化生产航空煤油工艺路线,优化集成规模化风光发电耦合电解水制绿氢、生物质高效气化及费托合成制油技术,利用风光发电为电解水制氢装置提供绿色电力生产高品质绿氢(出口绿氢纯度99.999%),高效生物质气化技术(气化温度1200~1600℃,气化碳转化效率高于90%)生产绿色气化气,绿氢与绿色气化气作为反应原料通过费托合成工艺制备绿色航空煤油组分,实现生物质资源
该技术突破传统化石能源石油炼化生产航空煤油工艺路线,优化集成规模化风光发电耦合电解水制绿氢、生物质高效气化及费托合成制油技术,利用风光发电为电解水制氢装置提供绿色电力生产高品质绿氢(出口绿氢纯度99.999%),高效生物质气化技术(气化温度1200~1600℃,气化碳转化效率高于90%)生产绿色气化气,绿氢与绿色气化气作为反应原料通过费托合成工艺制备绿色航空煤油组分,实现生物质资源“变废为宝”规模化利用,从能源端、原料端共同降低终端产品单位碳排放。系统控制方面,电解水制氢工艺的生产负荷跟随新能源发电波动进行调整,从控制策略上实现“荷随源动”,进一步提高生产效率。该技术成果在可持续航空燃料生产领域具有良好应用潜力。