筑稳智造之源！正泰解锁风光储氢充+燃气三联供的高阶“应用题”

发布日期：2023/4/12

         3月28日，国家能源局发布了《<关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案>案例解读》。文件指出，为指导各地更好地贯彻落实《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》（国办函〔2022〕39号），及时总结推动新能源高质量发展的成功经验和优秀做法，国家能源局组织国家发展改革委能源研究所、电力规划设计总院、水电水利规划设计总院、国家电投集团、三峡集团、中广核集团、光伏行业协会、风能协会等单位开展了案例解读编制工作。其中，正泰海宁风光氢储充+燃气三联供微电网项目被纳入案例解读。

             海宁风光氢储充+燃气三联供微电网项目介绍

             海宁正泰工业园区智能光伏、储能、充电系统一体化微电网项目于2019年建成。结合园区实际用能需求，在工厂厂房建设5.9兆瓦分布式光伏发电系统，在园区6号厂房南侧建设交直流耦合微电网系统。微电网集成了光伏BIPV小屋8.83千瓦、光伏BIPV停车棚50千瓦、光伏路及光伏连廊4.5千瓦、光伏实验区35千瓦，再加上垂直轴风机5千瓦、PEM制氢系统、碱性制氢系统、燃料电池系统10千瓦，构建多模式电解水制氢混合系统，建成氢能产-供-销一体化示范工程项目，通过智能、高效、稳定的电力电子变换设备接入微电网中；对2台4.2兆瓦制冷量冷水机组循环水余热回收改造利用，配置了2兆瓦燃气内燃机组和烟气热水型溴化锂机组，在发电的同时通过回收高温余热可产生2150千瓦时制冷量或2035千瓦时制热量，同时热水供园区生产使用，形成冷热电联供，系统整体利用效率达到86.8%；配置50 千瓦/100 千瓦时的电储能系统，实现网内新能源发电波动平滑、系统移峰填谷运行、不间断电压支撑等功能，保障系统的供电可靠性；对外以整体形式与大电网之间进行电力电量交易，可实现大电网与微电网之间的互动运行。

             漫步在园区“会发电的”行步道上，防滑钢化玻璃和薄膜组件集成铺设的蓝色路面与园区自然景观完美融合。光伏路面还将为周边景观灯、信息屏等供电。光伏行步道一侧，一座造型别致的“光伏小屋”出现在眼前。小屋主体以透光晶硅光伏BIPV组件及玻璃幕墙作为基建材料，兼具高效发电性能，充分考虑了建筑类型的审美设计和个性化需求。作为多能互补展示厅，“光伏小屋”体现了“绿色产能房”“被动房”等全新节能建筑的概念，让建筑不光“节能”，还能“产能”的未来图景成为现实。

               不仅如此，由双玻晶硅组件光伏系统的停车棚、锂离子储能系统以及V2G直流对充充电桩组成的系统，根据充电应用时间及速率需求不同，设置多台交直流充电桩，满足园区车辆的充电需求。在调度系统要求时，直流充电桩，还可将电动汽车中的电能返送回电网，实现双向互动。随着新能源汽车保有量快速提升，这套“光储充一体式”，成为正泰员工爱车离不开的“加油站”。

              从员工通勤到办公，厂区软环境中的能源利用已然向脱碳化发展。然而，生产制造对于电源稳定性要求极高，可再生能源发电的间歇性短板又如何弥补呢？燃气发电受自然环境变化影响较小，在光、风、水资源不足时，是应急能源供给的可靠来源。正泰智维为正泰新能海宁工厂打造的燃气三联供系统，以1台2000kW燃气内燃机组为发电核心，可进行远程自动运行。在接到电力公司削峰降荷的指令后，运维工程师只需一键按下启动按钮，便可实现约2500kW负荷替代，无缝衔接产线供电，极大避免了紧急情况下工厂的生产停滞，投入运行后，一年供电量达980万千瓦时。

              那么这套步步是风景，处处有“玄机”的“聪明”系统，又是如何诞生的呢？正泰技术团队在项目设计中，依托能碳管理一体化数字平台，充分发挥分布式光伏发电、风能发电、光储充系统、光储直柔、燃气三联供等能源应用技术的特长，综合考量使用场景，实现不同场景下能源供给的可靠性与稳定性，打造智能型综合能源服务系统和新能源消纳系统。经过几年实际应用，在迎峰度夏期间充分验证了修通供电稳定性和风险管控能力。

              除了让多种清洁能源服务光伏制造，探索光伏消纳也成为这块“试验田”的重要使命。光伏制氢，是业界寄予厚望的方案，向来探路者众，引得全球众多顶尖能源企业布局。

              正泰新能源在此建设了集光伏发电、质子交换膜电解水制氢、碱式电解水制氢、储氢、氢能交通领域应用、燃料电池发电系统以及电力并网于一体的综合能源系统，以上除氢能交通领域应用以外的所有系统都集成在一台40尺的标准集装箱中。质子交换膜电解水制氢响应快，能更好地适应光伏电的功率波动，碱式电解水制氢响应速率不如前者，但是成本低且技术成熟，两种制氢方式优势互补；质子交换膜制氢系统、碱式制氢系统，运行时互不干扰，经过纯化处理后氢气纯度可达99.99%以上；后段用氢端，制取的氢气不仅用于氢能观光车的动力系统，还应用于燃料电池发电并网系统；同时，制氢系统还接入远程监控系统，可通过物联网平台实时观察系统的运行状况，甚至工作人员可通过手机进入物联网平台系统，在出差旅途中都可随时观察系统的运行状况。通过电解水制氢示范项目的研发和探索，为后期大规模可再生能源制氢提供了技术验证平台。规模化应用中可同时具备响应快、一次性投资成本低、后期维护不间断制氢等优点，为高比例光伏消纳提供新的解决方案。

            随着能源互联网建设日益成熟，正泰相信通过多能互补、储能技术的发展，清洁能源在微电网中实现综合利用，潜力巨大，或将推动零碳能源未来的加速到来。

来源：正泰新能源

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