寧波慈溪氫電耦合直流微網(wǎng)示范工程是國家電網(wǎng)首個氫能國家重點研發(fā)計劃“可再生能源與氫能技術”重點專項的配套項目，由國網(wǎng)浙江省電力有限公司牽頭，組建產(chǎn)學研用聯(lián)合體進行研發(fā)、生產(chǎn)裝配及示范運營，通過將氫能與風力、光伏等可再生能源耦合運行，同時通過氫能微網(wǎng)，滿足用戶對電、氫、熱多種能源的需求。

 

 

圖源眾宇動力

 

作為此次國家重點項目的配套企業(yè)，眾宇動力依托自身在在氫能及燃料電池領域技術與產(chǎn)品開發(fā)的優(yōu)勢和經(jīng)驗，基于發(fā)電裝置特性與實際需求，在考慮效率、穩(wěn)定、空間布局等因素的前提下，針對電-熱負荷分布及需求情況提升系統(tǒng)綜合能效，從方案論證、設計開發(fā)、建模仿真到電堆優(yōu)化與BOP選型等，全新開發(fā)了氫燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)——這也是眾宇首套固定式熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，采用模塊化開發(fā)理念、集中燃料供給與熱處理設計，設計壽命6-8萬小時，可并聯(lián)擴展至2.5MW級，具有效率高、成本低、壽命長、可靠性強等優(yōu)點，電效率可達50%以上、熱電聯(lián)供效率可達95%以上。

 

首臺固定式熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的交付，標志著眾宇動力在推進建設以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)、助力國家能源轉型方面再次取得重要突破。

 

作為國內為數(shù)不多全面掌握氫燃料電池從核心零部件、電堆、到系統(tǒng)關鍵核心技術、實現(xiàn)單電堆功率覆蓋30W-150kW、多技術路線并舉與多場景應用并推的一家國家級高新技術企業(yè)，眾宇動力在燃料電池發(fā)電領域布局已久：

 

2019年，眾宇向中廣核交付首套燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，用于核電領域的電力調峰應用研究，在微網(wǎng)一次能源發(fā)電無法滿足負荷需求時進行補充發(fā)電，以滿足用戶的實時負荷需求；

 

2022年，眾宇與國網(wǎng)電力科學研究院能效公司基于各自在電力系統(tǒng)和氫燃料電池領域的優(yōu)勢深度互補、建立戰(zhàn)略聯(lián)盟合作，就氫在電力系統(tǒng)的應用展開全面合作。

 

面向未來，眾宇在致力于氫燃料電池核心技術及部件研發(fā)的同時，將繼續(xù)加強與產(chǎn)業(yè)鏈上下游相關企業(yè)及機構的合作，構建眾宇氫能生態(tài)圈，共同推進燃料電池產(chǎn)業(yè)自主化、市場化、規(guī)?；?，共享氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗，共謀氫能產(chǎn)業(yè)合作藍圖，助推國家能源轉型及雙碳目標達成。

 

 

寧波慈溪氫電耦合直流微網(wǎng)示范工程示意圖，圖源浙電e家

 

氫電耦合是利用電網(wǎng)谷電、清潔能源制氫存儲，在用電高峰時通過氫燃料電池發(fā)電實現(xiàn)電網(wǎng)削峰填谷，可有效平抑可再生能源波動、提高消納水平，推進能源清潔化替代。在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中，氫電耦合將發(fā)揮重要作用，是實現(xiàn)規(guī)?；娲剂?、能源轉型的重要途徑。氫電耦合不僅是實現(xiàn)高比例新能源電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的一種重要方式，同時還可實現(xiàn)清潔高效分布式供能，打造以電為核心的能源互聯(lián)網(wǎng)。

 

氫電耦合在國外發(fā)展已久，比如日本目前已實現(xiàn)家用燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)ENG-FARM裝機超30萬臺，在國內，氫電耦合已被列入“十四五”國家重點研發(fā)計劃“氫能技術”部分，將重點突破“住宅用質子交換膜燃料電池綜合供能系統(tǒng)集成關鍵技術（共性關鍵技術類）”、建設“氫進萬家綜合示范工程（應用示范類）”，實現(xiàn)燃料電池熱電聯(lián)供裝機1萬臺以上、萬套級成本降至5000元/kW以下。

 

據(jù)了解，國家電網(wǎng)慈溪氫電耦合直流微網(wǎng)示范工程位于寧波濱海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，首次實現(xiàn)氫電耦合核心設備100%國產(chǎn)化，是世界首個電-氫-熱-車耦合的±10千伏直流互聯(lián)系統(tǒng)，包含可再生能源發(fā)電總功率超過3兆瓦、制氫功率400千瓦，可離網(wǎng)連續(xù)運行168小時，投入運營后每日可滿足10輛氫能燃料電池汽車加氫、50輛純電動汽車直流快充需求。

 

 

寧波慈溪氫電耦合直流微網(wǎng)示范工程效果圖，圖源眾宇動力

 

近年來，國家電網(wǎng)在浙江的杭州、麗水、臺州等地也同樣開展了氫電耦合在產(chǎn)業(yè)基地、鄉(xiāng)村、海島等多場景的示范與應用。

 

國網(wǎng)浙江電力選址于格力電器園區(qū)，開展基于產(chǎn)業(yè)基地的亞運低碳氫能示范工程。工程通過構建高效、可靠和穩(wěn)定供電的“可再生能源制氫—氫能儲運—氫燃料電池熱電聯(lián)供”能源綜合利用系統(tǒng)，形成以氫能支撐交通、建筑領域電能替代、碳減排的先進生產(chǎn)基地；

 

國網(wǎng)浙江電力選點麗水縉云，開展基于鄉(xiāng)村場景的水氫生物質近零碳示范工程。該工程開展的包括水（光）電制氫、生物質制氣、沼氣加氫脫碳等在內的示范研究，以余量水電與屋頂光伏為能源，采用電解技術生產(chǎn)氫氣，并通過靈活儲氫的方式，最終實現(xiàn)富余水電、光伏就地消納，農(nóng)村廢棄物循環(huán)利用；

 

國網(wǎng)浙江電力選址臺州大陳島，開展國內首個基于海島場景的氫能綜合利用示范工程，目前大陳島氫能綜合利用示范工程的質子交換膜電解水制氫系統(tǒng)成功實現(xiàn)制氫。工程通過構建高效、可靠和穩(wěn)定供電的“可再生能源制氫—氫能儲運—氫燃料電池熱電聯(lián)供”能源綜合利用系統(tǒng)，解決大陳島供電負荷保障能力不足、風力資源與用電負荷不匹配等難題。

 

未來，以風光氫儲綠氫生產(chǎn)基地、氫儲能電站、分布式電制氫加氫站和充電站融合的綜合能源服務站為主的氫能新型電力系統(tǒng)典型示范應用也將逐漸出現(xiàn)在大眾視野之中。