在線留言
在中石化2萬噸級庫車綠氫項目之后，又一規(guī)模超過庫車項目10倍以上、總投資達400億元的綠氫項目在加速上馬。
近日，施耐德電氣與水木明拓（達茂）氫能源科技有限公司（以下簡稱“水木明拓”）正式簽署合作協(xié)議，雙方將共同打造從綠電到綠氫再到綠氨的全流程優(yōu)化業(yè)務——電氫氨動態(tài)聯(lián)合仿真項目。施耐德電氣高級副總裁、戰(zhàn)略與業(yè)務發(fā)展中國區(qū)負責人、商業(yè)價值研究院院長熊宜，北京清華工業(yè)開發(fā)研究院副院長、水木明拓總經(jīng)理付小龍代表雙方現(xiàn)場簽約。
據(jù)悉，該項目已于2023年4月15日開工奠基，總投資金額400億元，將建設年產(chǎn)30萬噸新能源制氫、120萬噸綠氨、110萬噸氫直接還原鐵及配套建設500萬千瓦風力發(fā)電。其中，一期試點項目為日產(chǎn)1800噸綠氨，預計投資100億元，2025-2026年完工。
據(jù)合作方透露，該電氫氨一體化項目業(yè)主方為華電集團，系五大電力央企之一。項目落地在內(nèi)蒙古包頭市。包頭至烏蘭察布一線的風資源極為優(yōu)質(zhì)，年利用4527小時的“風王”，就出現(xiàn)在這一地帶。
電氣數(shù)字化助力解決工藝流程難題
區(qū)別于年產(chǎn)2萬噸綠氫的庫車項目的純氫，包頭電氫氨一體化項目是走的“泛氫”制取路線。項目將利用內(nèi)蒙古的低價風電制取綠氫，再進一步合成氨。
之所以做出這樣的設計，是因為考慮到氫氣易燃易爆，其儲運成本極為高昂。工程院院士彭蘇萍此前曾介紹，10元每公斤的氫氣，200公里以內(nèi)的儲運成本就達到20元。綠氫制取后合成氨，解決了氫氣的儲運安全性問題，進而也曲線降低了綠氫的成本。
從全球范圍來看，目前綠氫制取面臨兩大難點，第一個是電解水制氫的技術(shù)不成熟；第二個是從來沒有人把產(chǎn)業(yè)鏈條的不同系統(tǒng)集成在一起。
項目牽頭方水木明拓總經(jīng)理付小龍也直言，目前綠氫制取項目面臨的共同痛點，就是綠氫的經(jīng)濟性還遠遠不達標。而造成綠氫經(jīng)濟性不佳的主要原因就在于，相比全流程可控的傳統(tǒng)煤化工制氫，綠電制氫的工藝流程是高度不可控的。
以包頭電氫氨一體化項目為例，它涉及到三個產(chǎn)業(yè)或者說工程領域，一是電磁學領域（風力發(fā)電），二是電化學領域（堿性電解槽電解水制氫），三是大化工領域（合成氨）。這三個領域都存在波動性的問題，而且波動速率很不一樣，這就需要將這三個波動領域進行耦合。
上述三者波動環(huán)節(jié)，風的波動變化速率是按毫秒級進行變換的；電解槽的負荷波動是按秒級變換的，大概是2%每秒；但是合成氨的波動變化速率是按分鐘計的，3%每分鐘。
三個制備環(huán)節(jié)的生產(chǎn)邏輯極為不同，因此綠氫制取的難度就是看誰能把風電、電解水制氫、合成氨這三個不同的產(chǎn)業(yè)鏈條打通，怎么把處在不同尺度上的三個產(chǎn)業(yè)鏈條串在一起，也就是要克服集成創(chuàng)新的挑戰(zhàn)，讓不同屬性的三個制造環(huán)節(jié)實現(xiàn)耦合。
因此，這一400億電氫氨一體化項目，將采取系統(tǒng)集成思路以降低綠氫制取成本。施耐德電氣在其中承擔的角色，就是發(fā)揮系統(tǒng)集成能力，為三個產(chǎn)業(yè)鏈條提供耦合服務。
根據(jù)施耐德電氣與水木明拓雙方約定，施耐德電氣將通過ETAP電氣系統(tǒng)數(shù)字孿生平臺和AVEVA工藝流程模擬軟件的聯(lián)合仿真工程研究、工程技術(shù)專家的工況場景分析服務等，實現(xiàn)電力流程和工藝流程的聯(lián)動，助力水木明拓規(guī)劃包括儲電+儲氫在內(nèi)的合理系統(tǒng)配置以及控制策略，從而提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性和經(jīng)濟性，最終實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。
施耐德電氣兩大平臺的強項就是模擬仿真和預測。包頭電氫氨一體化項目風力發(fā)電的波動軌跡是什么樣的，首先就需要模擬仿真和預測，只有事先預測做到位了，才有接下來的解決方案建議。
氫能投資“冷靜期”央企扛起大旗
包頭項目的產(chǎn)氫能力及實際效果，最終需要在市場中加以檢驗。連項目牽頭方水木明拓總經(jīng)理付小龍也直言，“氫能太難了”。
付小龍還表示，相比前兩年的投資火熱，近一段時間以來，氫能的風險投資熱潮已經(jīng)大幅降溫，各路氫能風投資本已進入了“冷靜期”。對于資本畏難與觀望的原因，付小龍認為，是受到美元加速升值的影響。當然，更主要的原因還是由于各方對氫能之難有了更深入的認識。
然而，在風投資本退卻的同時，在作為全球氫能產(chǎn)業(yè)“排頭兵”的中國，央國企仍在按照既定部署展開投資布局。除華電集團包頭項目外，中石化也在繼續(xù)大舉布局綠氫制取，比庫車項目更大規(guī)模的項目在逐漸釋出。
今年2月份，中石化啟動了全球最大綠氫耦合煤化工項目——內(nèi)蒙古鄂爾多斯市風光融合綠氫示范項目，項目總投資約57億元，投產(chǎn)后每年可制綠氫3萬噸、綠氧24萬噸，可減少二氧化碳排放143萬噸/年。
氫能“冷靜期”，央國企業(yè)扛起領軍中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大旗，通過大手筆項目建設來拉動氫能發(fā)展，這對于產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)尤其是設備企業(yè)來說是難得的好消息。
