近日，中船科技旗下中船風(fēng)電“風(fēng)光氫儲”試驗場(chǎng)取得重大突破，場(chǎng)內可再生能源發(fā)電、離網(wǎng)制氫及氫能消納三大核心技術(shù)環(huán)節全面貫通，燃料電池系統成功發(fā)電，為可再生能源與氫能深度耦合的技術(shù)孵化樹(shù)立了新標桿，培育了新能源產(chǎn)業(yè)向前沿領(lǐng)域邁進(jìn)的新增長(cháng)點(diǎn)。
聯(lián)合攻關(guān)，關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現重大突破
中船風(fēng)電“風(fēng)光氫儲”試驗場(chǎng)坐落于甘肅敦煌北戈壁灘，這里年均風(fēng)速近7米/秒、年日照時(shí)長(cháng)超過(guò)3200小時(shí)、年太陽(yáng)輻射總量高達6882.57兆焦耳/平方米，在新能源科技研發(fā)與示范上擁有得天獨厚的自然條件。
早在兩年前，中船風(fēng)電就聚焦源網(wǎng)荷儲一體化與多能互補領(lǐng)域持續開(kāi)展科技創(chuàng )新攻關(guān)，先后完成了中央引導地方科技發(fā)展專(zhuān)項《風(fēng)儲一體化控制關(guān)鍵技術(shù)研究及示范應用》等重大科技項目，為風(fēng)光氫儲100%可再生能源穩定控制和經(jīng)濟運行技術(shù)研究打下了堅實(shí)基礎。隨著(zhù)可再生能源并網(wǎng)消納問(wèn)題集中凸顯和清潔能源制氫技術(shù)的不斷發(fā)展，中船風(fēng)電科研團隊提出了構建“源網(wǎng)荷儲氫”一體化微電網(wǎng)示范體系的設想，并利用試驗場(chǎng)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化落地實(shí)踐，依托中國船舶718所、中國船舶712所、風(fēng)帆儲能等中國船舶在氫能、儲能領(lǐng)域深厚的產(chǎn)業(yè)積淀，集聚清華大學(xué)、電磁能技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗室等外部?jì)?yōu)勢資源，在當地政府有關(guān)部門(mén)的大力支持下，以企校地三方聯(lián)合方式共同開(kāi)展了關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及示范驗證。
試驗場(chǎng)自2023年8月啟動(dòng)建設以來(lái)，僅用了短短幾個(gè)月的時(shí)間，便實(shí)現了離網(wǎng)制氫的成功運行，并對多工況條件下系統波動(dòng)性進(jìn)行了嚴格測試，驗證了系統在高效率、寬功率運行及快速負荷響應等方面的卓越性能，整體指標達到國內領(lǐng)先水平。
領(lǐng)跑行業(yè)，100%可再生能源供電
當前，在高比例新能源接入成為新型電力系統發(fā)展的必然趨勢下，多時(shí)間尺度的電力供需矛盾正日益凸顯。以鋰電池為代表的電化學(xué)儲能儲存時(shí)間短，難以應對長(cháng)時(shí)間尺度下新能源出力與負荷需求的不平衡問(wèn)題。而氫儲能作為長(cháng)時(shí)儲能的重要方式，將成為未來(lái)新型電力系統的重要組成部分。
試驗場(chǎng)項目團隊始終堅持問(wèn)題導向，直面高比例新能源系統電力電量平衡和安全穩定運行等核心難題，創(chuàng )新采用交直流混合微電網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)和鋰電-燃電混合儲能模式，以電解制氫技術(shù)靈活調節能源供需，將氫燃料電池和鋰電池共同作為調峰載體和后備電源，搭載中船風(fēng)電自主開(kāi)發(fā)的風(fēng)光氫儲微電網(wǎng)能量管理系統對“源網(wǎng)荷儲氫”多能系統進(jìn)行多尺度協(xié)調控制，真正意義上實(shí)現了100%可再生能源供電，有效彌補了電化學(xué)儲能在儲能時(shí)長(cháng)方面的局限性，實(shí)現了全天候、無(wú)間斷、100%清潔能源離網(wǎng)供電，將該領(lǐng)域技術(shù)探索推向了新高度。
賦能實(shí)踐，引領(lǐng)清潔能源高質(zhì)量發(fā)展
隨著(zhù)氫燃料電池成功發(fā)電，標志著(zhù)中船風(fēng)電為主導的項目團隊已全面打通風(fēng)光氫儲微電網(wǎng)系統，突破了多能互補系統容量?jì)?yōu)化、動(dòng)態(tài)響應機制及智能調度控制等核心關(guān)鍵技術(shù)，為有效應對可再生能源固有的波動(dòng)性對電力系統調峰、消納及運行穩定性帶來(lái)的一系列挑戰提供了科學(xué)路徑。這一創(chuàng )新實(shí)踐，將有力解決孤島、邊疆等偏遠地區電網(wǎng)線(xiàn)路接入難和清潔能源電力消納難等現實(shí)問(wèn)題，也為可再生能源耦合氫能技術(shù)的多元化、智能化應用開(kāi)辟了廣闊前景。
下一步，中船風(fēng)電將繼續深耕新型儲能前沿領(lǐng)域，以自有清潔能源項目為載體，深入推進(jìn)敦煌試驗場(chǎng)技術(shù)成果在大規模風(fēng)電制氫項目中的實(shí)踐運用，為加快構建新型電力系統、有效推進(jìn)經(jīng)濟社會(huì )全面綠色轉型發(fā)揮示范引領(lǐng)作用。
