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为破解工业园区可再生能源消纳并网、综合能源高效转换、园区内能源灵活调度和形成持续自运转的市场机制难题,项目以钱塘格力电器工业园区为试点,探索出“氢量级”工业园区绿色智慧用能改造新模式,聚合风、光、电、氢、氧、热等多要素资源,构建电能供应新模式、氢能应用新场景、能源管理新平台和多方盈利新版图。
一、绿色方向
助力园区脱碳降本。建成后园区每年可利用绿电140万千瓦时,制备绿氢25吨,减少二氧化碳排放1400吨。推广至全区可实现500家工业园(厂)区单位产值能耗年均降低7%以上,预计可为工业园区节约用电成本6亿元。对于已有光伏装机且有余量的园区,技术成熟后可减少投资建设成本约20%。同时,推动电网增收降碳。经统计测算,供区内每年增加售电收益约37万元,降低线路损耗效益87.6万元。同时,实现电网侧新能源100%消纳,显著减少了化石能源消费。
二、创新方向
项目依托国家重点研发计划,突破柔性多状态开关核心技术,建成国内首个中低压柔性直流配网工程,将不稳定的风光资源转化为稳定的直流电能,进而实现规模化绿电制绿氢,在保证新能源100%就地消纳下减少两次交直流转换环节,实现整体输电过程能耗效率提升近40%。项目投运国内单体容量最大的固体氧化物燃料电池,研发国内首套“电-氢-氧-热”综合能量管理系统。实现电池电堆核心装备以及热交换器、催化燃烧器等关键零部件100%国产化,项目瞄准绿色制氢、经济储氢、高效用氢方向,共形成17项相关专利和5项技术标准正在申请。
三、循环模式
构建氢能应用新场景。制备的绿氢既能就地输送到生产车间,也可以加注园区氢能车辆,还可以发电填补高峰期用电缺口。用氢过程中产生的余热可为园区供应热水,副产品氧气用于生产线焊接助燃,综合能源利用效率达85%以上。构建能源管理新平台。项目配备数字化智能仪表,研发数字化能量管理系统,提升园区综合能源利用效率7%以上。探索形成多能源开放参与的商业新模式。各方可参与电、氢、热多种能源交易及电网辅助服务降低成本或获取收益,并探索适用该场景的商业运营模式,延伸电力行业产业发展。
四、雄心目标
赋能政府监管与公共服务。显著降低政府对双碳目标落地的管控难度,促进区域绿色转型。激活氢能产业链经济效益。当氢储能模式占储能行业20%的情况下,对应电解设备装机约57GW,全部氢储能的设备投资市场可达3000亿元。打通工业园区氢能多领域规模化应用场景。最大供氢量每天可达200公斤,通过供应氢、氧、热每年可产生收益约708万元,与此同时格力园区每年可节约生产投入成本约256万元。
未来,项目将配合公交公司设立氢能源公交线路。氢能源公交加氢时间仅15分钟,满载续航里程600公里以上,能量转化效率高达55%,是普通内燃机效率的3倍,相较于传统燃油公交车每年减少排放二氧化碳至少48.75吨。
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