阳光氢能：绿氢爆发式增长，电解水柔性制氢技术成现实
作者：化小北 来源：煤化工信息网 浏览次数：1152次 更新时间：2024-02-21
截至2024年1月，国内公开在建及规划电解水制氢示范项目制氢装机总规模超过41GW，绿氢项目投建呈爆发式增长态势。不过，由于行业处在发展初期，大规模可再生能源制氢普遍面临“是否经济高效、是否安全可靠”等难题，成为行业高质量加速发展的一大掣肘。
阳光氢能作为头部制氢装备企业，对绿氢发展趋势理解深刻、技术积累深厚，敏锐感知大型绿氢项目建设中的痛点问题，并快速投入技术研发，在国内最早推出可再生能源柔性制氢系统。该系统已在国内多个大型示范项目中应用，是经过验证的先进绿电制氢解决方案。
“柔性制氢系统能够充分适应光伏、风电功率快速波动和间歇特性，实现‘荷随源动’，即负荷随着电源的波动而波动，同时电解槽设备还能正常工作，实现30%的功率稳定运行。”2月2日，阳光电源副总裁、阳光氢能董事长彭超才带领媒体直播探访20MW电解水制氢实证基地时透露，我们针对风光电特性展开深入研发，一步步让电解水柔性制氢变成现实。
前瞻开发柔性制氢
我国绿氢产业发展历程不长，2021年呼声渐起，2022年国家氢能产业发展中长期规划明确指出“将发展重点放在可再生能源制氢，严格控制化石能源制氢”，才开始进入加速发展期。
随着我国大力发展绿氢，从前端能量来源到后端应用场景，都发生了非常大的变化，这对电解水制氢系统提出了更高的要求，包括高性能、灵活性和智能化等。彭超才认为，传统设备已不能适应可再生能源功率波动大及应用场景多样复杂的情况，需针对可再生能源场景研发宽功率波动适应性的高效电解制氢技术，以实现制氢与可再生能源发电高效耦合。
因此，阳光氢能自成立之日起就有非常清晰的目标，即专注可再生能源柔性制氢技术研究与系统解决方案。客观来看，绿氢制备核心设备之一的电解水制氢设备是近两年开始向大标方突飞猛进、逐渐大规模使用，此前行业内并没有成熟的大型设备运行经验，对电解水设备特性与风光电特性融合考虑不够全面，要在短时间内开发有重大突破的制氢方案难度很大。
阳光氢能“一马当先”创造性推出柔性制氢系统解决方案：基于柔性组网技术、电力电子技术、电化学技术、过程控制技术、能量管理技术、集群控制技术六大核心技术，以及柔性制氢电源、柔性电解水制氢设备、智慧综合管理系统三大核心设备，可实现制氢系统与风、光、储、网等多种能源形式及多种应用场景的柔性融合，可适用于工业、电力、交通等不同的应用场景，“灵活、高效、友好”的优势显著。
该方案的成功推出，与两大因素分不开：一是母公司阳光电源（300274）赋能阳光氢能。阳光电源在太阳能、风能、储能、氢能、电动汽车等新能源电源设备领域声名显赫，这让阳光氢能天然对风光电特性有着深刻的了解，并具备优良的技术研发基因。
二是阳光氢能在研发上付出了卓绝的努力。公司设立了20MW电解水制氢实证基地、产品研究中心、关键材料研究中心、德国氢能研究所；培育了一支研发经验丰富、自主创新能力强的专业研发队伍，申请350余项专利、著作权证书，获得了德国莱茵TUV、必维等国际认证。
此次由彭超才带领参观20MW电解水制氢实证基地，也可以窥探出阳光氢能如何一步一个脚印趟出柔性制氢道路。该基地占地面积15亩，总投资约1亿元，满足4000Nm³/h柔性制氢系统测试需求，具备材料评价、性能测试、系统实证、用户培训等功能，是国内较早建设的电解水制氢测试平台，已经稳定运行了1万多小时。
阳光氢能20MW电解水制氢实证基地
其中，阳光氢能PWM制氢电源对电网的适应性很强，能够让电解槽保持非常稳定的运行，已成为行业内最主流的制氢电源。该制氢电源的灵活与高效特性对柔性制氢技术的帮助非常大；碱性与PEM制氢测试、电解槽集群控制实证平台等，助力深入研究如何配置碱性与PEM的比例来更好地适应可再生能源制氢；智慧氢能管理系统具备运行监测、分析诊断、协调控制、运营管理四大功能，实现整个制氢系统的高效、智慧、安全。
项目应用广受好评
阳光氢能柔性制氢系统解决方案在行业内独树一帜，在绿氢浪潮下收获颇丰。
2023年7月，阳光氢能与大安吉电绿氢能源有限公司就“大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目”进行签约。阳光氢能凭借领先的电氢耦合技术及高效的交付能力，成为该项目唯一一家连续中标1000Nm³/h碱性电解水制氢系统、PWM制氢电源的厂家，为大安项目提供60MW一站式柔性制氢系统解决方案和高质量服务。
10月，国内首艘入级中国船级社燃料电池船舶“三峡氢舟1”号在湖北宜昌完成首航。长江电力绿电绿氢示范项目为该船提供加氢服务。阳光氢能为该项目提供了200Nm³/h PEM柔性制氢系统解决方案，包含PWM制氢电源、PEM电解槽、气液分离与纯化设备、智慧氢能管理系统等核心产品，并完成储运加用一体化系统集成，首次实现岸船系统统一管理、智能联动。
“万里长江第一氢”长江电力绿电绿氢示范项目
11月，鄂尔多斯上海庙经济开发区光伏制氢项目45MW碱性水电解制氢系统安装完成。该项目由阳光氢能独家中标。项目位于能源化工基地，投入运行后，将形成大规模氢能“制-运-储-用”应用场景，助力化工行业深度脱碳，替代燃煤发电标准煤约14.6万吨，减排二氧化碳约39万吨。
12月，国家清洁低碳氢能创新应用工程——大冶市矿区绿电绿氢制储加用一体化氢能矿场综合建设项目“制氢设备”合同正式签约。阳光氢能为项目提供5套1000 Nm³/h碱性电解制氢设备和2套200 Nm³/h PEM电解制氢设备，搭配自主开发的智慧氢能管理系统，在国内率先实现碱性与PEM制氢系统联合运行，未来还将与光伏电站、加氢综合站及其他应用终端协同实现数字化治理和智慧运营。
包括以上项目在内，目前阳光氢能共中标了数十个大型绿氢示范项目。通过这些项目，阳光氢能进行了绿氢合成氨、船舶加氢、海水制氢加氢、氢基化工等应用实践，公司柔性制氢系统解决方案在绿氢项目应用中广受好评。
绿电制氢不但能够解决大规模新能源送出问题，为构建新型电力系统提供支撑，还将满足以交通、化工、冶金为代表的下游终端大用户对碳中和燃料的需求问题。以阳光氢能为代表的企业打破技术壁垒、创新耦合体系，开发适应变功率能量来源及多样化应用场景的柔性制氢系统，是当下绿电制氢技术的方向，也是助力绿氢产业发展的关键。
随着绿氢项目建设进程的加快，阳光氢能订单将实现加速增长，为此公司正在同步扩张产能：2023年11月，阳光氢能智能制造中心开工仪式隆重举行。该智能制造中心将于2024年上半年建成投产，园区产能增至3GW，成为全球领先的可再生能源制氢装备制造灯塔工厂。
与此同时，综合实力表现优异的阳光氢能也获得了资本的青睐。2023年12月，阳光氢能完成A轮融资，金额达6.6亿元。在资本的加持下，阳光氢能将加速推进柔性制氢技术迭代和产能升级，全面布局海内外市场，引领电氢装备在全球的商业化应用。
“面对未来，阳光氢能将秉承‘让电氢转换更高效’的使命，不断引领产品技术进步，践行氢能实际应用，推动氢能产业高质量发展。”彭超才表示。
