張家口：制氫產業鏈延長 產能進一步提升

2015年7月，國務院批復設立了張家口可再生能源示范區，這是迄今全國唯一一個國家級可再生能源示范區。近年來，張家口可再生能源產業鏈條日趨完善，重點項目快速推進，可再生能源示范區的金字招牌越擦越亮。截至今年8月，全市可再生能源裝機規模達到2158萬千瓦，成為全國非水可再生能源第一大市。近期，張家口可再生能源示范區建設在電力、制氫方面取得新突破。充足、穩定的綠色能源，不但將為“綠色辦奧”提供更堅實的能源保障，而且將助力當地可持續發展。

百兆瓦級儲能助力綠電大規模平穩輸出

9月27日，張北縣廟灘云計算產業園內，工人們正在各自崗位上為張北縣百兆瓦先進壓縮空氣儲能示范項目在年底投入使用而緊張忙碌著。

“張北縣百兆瓦先進壓縮空氣儲能示范項目建設正有序推進，建成投運后將為北京冬奧會場館提供綠色電能。”該項目負責人張利軍介紹說，該項目儲熱子系統已完成安裝，地下儲氣裝置一期工程也已開工建設。

張北縣百兆瓦先進壓縮空氣儲能示范項目，主要建設風、光、儲一體化儲能站，建設規模為100兆瓦/400兆瓦時，系統設計效率達70.4%。該項目2017年開始規劃設計，2020年6月開始土建施工，今年年底建成后，將成為國際上規模最大、效率最高的先進壓縮空氣儲能示范系統。

風電、光伏發電自身間歇性和波動性的特點，決定了電力生產的不穩定性。儲能技術可以把不穩定的電能轉化為穩定、可控的優質電能。張利軍介紹說，該項目可在用電低谷時將電能轉化為空氣能存儲起來，并在用電高峰時釋放高壓空氣，帶動發電機發電。“屆時將有效解決棄風、棄光問題，實現電力系統的削峰填谷、可再生能源發電大規模消納。”

儲能有多種技術，該項目緣何采用壓縮空氣儲能技術呢?

張利軍表示，壓縮空氣儲能技術適合長時大規模物理儲能，安全性和可靠性高，建設和運行成本低，經濟性好，且能效較高、壽命長，儲能周期不受限制。“更重要的是，該技術擺脫了儲能技術中對天然氣、石油等化石燃料的依賴，可實現對環境的零排放、零污染，推動實現碳中和、碳達峰的目標。”

據悉，百兆瓦級的先進壓縮空氣儲能技術是目前面向大規模長時儲能市場產業化的最佳功率級別。張北縣百兆瓦先進壓縮空氣儲能示范項目建成投運后，將推動我國壓縮空氣儲能產業發展和大范圍應用。

源網荷儲一體化將促進綠電本地消納

《北京2022年冬奧會和冬殘奧會低碳管理工作方案》指出，“鼓勵企業、社會組織和個人的低碳環保行為，積極參與多元化的低碳冬奧行動”。即將上馬的張家口源網荷儲一體化碳中和示范項目，就是張家口市助力低碳冬奧的示范項目之一。

源網荷儲是一種包含“電源、電網、負荷、儲能”整體解決方案的運營模式，可精準控制用電負荷和儲能資源，有效解決清潔能源消納過程中電網波動性等問題，提高電網安全運行水平。

據了解，張家口源網荷儲一體化碳中和示范項目將充分開發、利用張家口可再生能源示范區優質風、光資源，在建設成大型清潔能源供給側基地的同時，合理布局送出線路，激活市場交易，構建一套發電、輸電、用電都相對獨立的“微電網”。

北京冬奧會申辦成功，給張家口帶來了難得的轉型發展機遇。近年來，張家口堅持“產業生態化”，加速構建綠色產業體系。根據規劃，張家口源網荷儲一體化碳中和示范項目的電源部分，包括在張北縣、沽源縣、蔚縣建設290萬千瓦風電、光電項目，其中風電130萬千瓦、光電160萬千瓦;負荷部分，則是在合盈數據(懷來)科技產業園內的大數據中心，可運營大約6-8萬個機柜、150萬臺服務器等。

項目建成后，以電網為平臺和載體構建源網荷儲一體化高度融合電力系統，可減輕張北縣和沽源縣風電、光伏項目產生的綠色電力外輸壓力，促進張家口優質新能源的本地消納。

據介紹，該示范項目每年大約可向合盈數據(懷來)科技產業園輸送大約58億度綠電，不僅將拉動風電光伏項目投資約140億元，帶動數據產業規模50億元以上，產生相關經濟效益150億元以上，更重要的是節能，相當于為張家口賽區節約標煤約179萬噸，減排二氧化碳489萬噸/年。目前，該項目正在進行接入方案編制工作。

制氫產業鏈延長，產能進一步提升

“我們在制氫過程中生產的液態氧，很快就可以為公司增收了。”9月26日，張家口海珀爾新能源科技有限公司技術負責人趙輝興奮地告訴記者。

為踐行“綠色辦奧”理念，在北京冬奧會期間，張家口賽區核心區冬奧保障車輛將采用氫燃料電池客車，涉及大巴車、中巴車和小轎車等多個車型，這些客車使用的氫燃料將全部由張家口本地企業生產。

氫能具有可大規模跨季節、跨區域儲運的特點，是一種清潔零碳、應用場景豐富的可再生能源。張家口海珀爾新能源科技有限公司是張家口制氫企業中的一個，該企業利用張家口本地生產的綠色電力，通過電解水技術制氫。北京冬奧會期間，該公司生產的氫燃料將作為張家口賽區部分服務車輛的清潔能源。

據介紹，該公司制氫項目位于橋東區望山園區，2017年開工建廠。一期工程氫氣產量4噸/日、可滿足300輛大巴用氫需求，廠內加氫站加注氫氣1.5噸/日，可滿足100輛大巴用氫需求。

“該項目是目前國內生產規模較大、技術水平較領先的制氫項目。利用張家口市豐富的風、光等可再生能源發電、制氫，全程無碳排放，實現‘綠電’制造‘綠氫’。”趙輝說。

近期，該公司在利用電解水技術制氫的同時實現了增值。“之前我們制氫產生的氧氣直接排放掉了，有些可惜。”趙輝說，為此他們引進液態氧生產設備，應用在制氫生產線上，經過多次試驗，近期成功將電解水副產氧制成液態工業氧，具備了量產銷售條件。

據估算，該公司每天可以生產液態工業氧30噸。目前，他們正在與液態工業氧使用企業進行接洽。“雖然液態工業氧銷售收入不會太多，但這是我們拓展制氫產業鏈的一個積極嘗試，可以‘反哺’制氫。”趙輝說，公司正積極推進產能擴充工作，制氫產能預計年內將提升至10噸/日，滿足北京冬奧會用氫需求。全部生產過程實現了無碳排放，符合碳達峰、碳中和的脫碳發展理念，助力張家口“綠色辦奧”。