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全球最大綠色氫氨工程首期投産,釋放了哪些關鍵信号

作者:風之社會
全球最大綠色氫氨工程首期投産,釋放了哪些關鍵信号

摘要:

零碳産業園正逐漸成為綠色工業體系和綠色能源轉型的“新基建”,在“雙碳轉型”戰略中發揮重要作用。

遠景科技集團首創的零碳産業園在内蒙古鄂爾多斯打造綠色工業體系中發揮重要作用後,又開始在赤峰實作綠色氫氨生産上起到了關鍵的支撐。

最近,新能源界爆出一個猛料,綠色氫氨産業有了裡程碑進展。據遠景科技集團官微釋出,3月14日,内蒙古自治區主席王莉霞考察調研了遠景在赤峰打造的全球最大150萬噸綠色氫氨項目,日前該項目第一階段30萬噸綠色氫氨首期工程已經順利投産。

全球最大綠色氫氨工程首期投産,釋放了哪些關鍵信号

圖:遠景赤峰綠色氫氨首期工程順利投産。

這個項目在2022年3月簽約,以及9月項目公示的時候,曾引發業界廣泛關注,業界關注的主要原因包括:産能目前全球最大,規劃年産152萬噸綠氨,比沙特在未來之城NEOM打造的年産120萬噸綠氨的産能還大;又是全球第一個商業化營運的首個零碳氫氨項目。

短短兩年時間,項目不僅首期建成投産,而且産出了第一罐綠色液氨,使用了100%的綠色電力。這為世界發展綠氫産業樹立了标杆。

遠景在赤峰的這個綠色氫氨工程到底有哪些值得關注?跟國内外其他氫氨項目相比,為什麼遠景能夠引領突破?或許我們從遠景官方釋出的資訊中可尋找到蛛絲馬迹。

據遠景官微中董事長張雷的介紹,遠景通過首創的零碳産業園模式正在打造全球最大的綠色氫氨工程,借助新型電力系統的技術突破,實作了風光儲同氫氨醇生産的高效耦合,解決了零碳氫能發展的重大成本挑戰。日前産出的第一罐液氨使用了100%的綠色電力,這是全球綠色氫能發展的重要裡程碑,讓“新石油”實作大規模産業化發展。

對這段話抽絲剝繭,我們發現這裡有幾個關鍵資訊值得業界注意:

一是通過零碳産業園模式;

二是借助新型電力系統的技術突破;

三是實作了風光儲同氫氨醇生産的高效耦合;

四是使用了100%的綠色電力;

五是最終目的解決了綠色氫能發展的重大成本挑戰。

這幾點正是遠景這個綠色氫氨項目最大的亮點,也是電解水制綠氫及其衍生品需要克服的最大難點和痛點。

從綠電,到綠氫,再到綠氨或者綠色甲醇,這個産業鍊至少涉及到三個工程領域。一是風電和光伏發電,屬于電磁學領域;二是利用電解槽電解水制取氫氣,屬于電化學領域;三是從空氣中分離氮氣,再跟氫氣合成氨,又屬于化工領域。

這三個工藝流程或領域,都存在波動性問題,而且波動速率不一樣,整個工藝流程都高度不可控,如何将這三個波動領域進行耦合,還要控制成本,非常考驗技術水準、工程設計和流程管理。

在這個過程中,遠景在鄂爾多斯首創的零碳産業園模式又開始在綠色氫氨生産上發揮重要的作用。作為綠色工業體系的“新基建”,零碳産業園通過內建新能源發電端到消費端龐大的産業生态、複雜的價值鍊條,成為連結新能源系統和新工業的系統解決方案,讓綠電發揮最大價值。

遠景“零碳産業園模式”有三大核心:新型電力系統、零碳數字型系、綠色新工業叢集。其中一個綠色、穩定的新型電力系統,是零碳産業園的基礎。

依托零碳産業園實踐,遠景與内蒙古從頂層設計到計量基礎,率先打造了引領國際要求的零碳園區标準體系。是以這套系統同樣可複制到其他工業體系上,因地制宜進行更新改造,可為各種産業叢集輸送源源不斷的綠色電力。

以“風光氫儲氨一體化”項目為例,如何脫離電網,把波動的綠電,轉化成穩定的綠色燃料産品,并實作整個生命周期成本(LCC)最低,是這類項目的全球性難題,也是全球企業試圖解決的挑戰。

目前很多低碳産業園或“風光氫儲氨一體化”項目,表面看都号稱産業鍊內建在一起,使用了綠電,但實際上連電源側的協同都沒有做到,風電光伏發的電,還是要先上網,通過大電網過濾兜底,再回到負荷側。

但通過走大電網制取的氫氣及其衍生品,在國際上是不被認可為綠氫或綠氨的,也拿不到綠色通行證。

其實沙特NEOM城大型綠氫工廠項目同樣面臨這類困境。

沙特這個項目投資84億美金,美國Air Products是承包商和系統內建商,其他裝置都是來自全球采購,遠景能源參與了風能發電廠的建設,陽光電源參與了光伏發電廠的建設,電解槽裝置使用的是德國蒂森克虜伯的技術,空氣分離制氮使用了AP的空分,合成氨采用了丹麥Topsoe的技術。

全球最大綠色氫氨工程首期投産,釋放了哪些關鍵信号

圖為沙特位于 NEOM 新城 Oxagon 地區的綠色氫能項目

來源:constructionweekonline

但新型電力系統不是簡單的1+1這麼簡單。這些環節、裝置和技術如何內建,如何把風電、光伏、儲能、電解槽、合成氨這些産業鍊打通,讓每個制造環節實作耦合,并适應風光電源的波動性,實作産能和效益最大化?

據筆者了解,沙特面臨的這個難題,目前還沒有找到很好的方案。沙特不像中國,很多事情可以通過大電網來解決,據說沙特正準備從埃及拉一根電網過來解決這個問題,但成本又會被拉高。

有些即使通過大電網解決了可再生電力的波動問題,但如果流程設計不合理,對電解槽制氫、合成氨等流程把控不好,也容易造成運作效率不高的問題。

目前遠景在赤峰的這個綠色氫氨工程,通過零碳氫能産業園模式,突破性地解決了這些痛點,克服了源網荷儲等産業鍊內建創新的難題,達到了“(電)源随(負)荷動,荷随源動,源荷随風而動,互相平衡”的效果。

整個過程,至少解決了幾個環節波動性問題。一是風光發電的波動性,二是電解槽制氫的波動性,三是空分氮氣的波動,四是氫氮合成氨過程的波動。

尤其是動态合成氨的過程,全球隻有少數幾家公司掌握了這個技術,并且對中國是封鎖的。

遠景通過氣象大模型,對風光出力進行精準預測;通過新型電力系統,對多元化電力進行優化整合;通過形成高效電化學催化劑、隔膜、薄膜、膜電極、高效電極、電解槽等自研自制能力,有效地降低了電解槽的成本;通過自研的水電解制氫、儲能空分、動态合成氨等裝置的內建,打造了極具競争力的整體綠氫工程解決方案。

遠景之是以能在綠色氫氨工程上實作突破,起到領跑作用,跟遠景的新型能源系統技術提供商定位有緊密聯系。

在中國,很多新能源企業比較專注于某一樣産品,如光伏元件、動力電池、風力發電,但缺少能夠真正為中國提供可再生能源系統技術的公司,這也是幾年前遠景決定成為新能源系統公司的原因。

遠景通過零碳産業園的建設,在新型電力系統方面有深厚的技術沉澱,通過智能的手段将風電、光伏、儲能、氫能高效地耦合在一起,并能夠将能源的需求進行實時的互動。

全球最大綠色氫氨工程首期投産,釋放了哪些關鍵信号

圖說:遠景零碳産業園新型電力系統示意圖。

來源:Envision

這次赤峰的綠色氫氨工程,是零碳産業園的進一步更新,除了創新打造新型電力系統外,還實作氫能電解槽、可再生能源控制、動态合成氨等技術突破。

據業界人士分析,遠景這套綠色氫氨系統生産的綠氨,在市場上非常有競争力。

此外,通過零碳産業園的另一個核心創新——零碳數字作業系統,賦予園區内産品可追蹤溯源、符合各類國際标準池、經過權威機構認證的“零碳綠碼”,可讓綠氫綠氨及其衍生品,無懼碳關稅壁壘,參與到全球貿易中去。

綠氫生産的成本主要是電力,站在可再生能源價格不斷下跌以及新能源系統內建技術不斷提高肩膀上,綠氫正在作為“新石油”登場,遠景在綠電制氫、制醇、制氨上的突破,為綠氫大規模商業化運用提前到來開創了新道路。

文章來源:環球零碳

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