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“ 光储氢 ”协同联动,助力新质生产力发展。

3月26日-28日,以“清洁能源助力构建新型电力系统”为主题的2024中国国际清洁能源博览会(下称“博览会”)在北京开幕,此次博览会覆盖风、光、储、氢等多个领域,展示清洁能源发电、储电、输电、配电、变电、用电等完整的新型电力系统生态链。

近年来,我国可再生能源发展不断实现新突破,截至2023年底,全国可再生能源发电总装机达15.16亿千瓦,占全国发电总装机的51.9%,在全球可再生能源发电总装机中的比重接近40%;全国可再生能源发电量近3万亿千瓦时,接近全社会用电量的1/3。

《2024年政府工作报告》指出,要深入推进能源革命,控制化石能源消费,加快建设新型能源体系。建设新型能源体系,培育绿色新质生产力,不仅是应对气候变化、实现碳达峰碳中和的时代诉求,也是确保国家能源安全、推动经济社会绿色低碳转型的迫切需要。

 

光储——新型能源体系“主力军”

 

在中国新型能源体系中,光伏是最大的电源之一,储能是构建未来清洁能源体系的基石之一,光储——毫无疑问是新型能源体系建设的“主力军”。

中国光伏行业协会名誉理事长王勃华表示,2023年中国光伏产业新增装机超过216GW,全球占比历史性超过了一半,累计装机接近610GW。2023年,多晶硅、硅片、电池、组件四个主产业链环节产量同比增长均超过60%。

在此次博览会中,包括晶澳科技、天合光能、TCL中环等多家厂商都亮相了自家的N型组件产品。“光伏组件选型的核心逻辑为最优度电成本、组件效率和功率,可分别通过硅片、电池与组件三个环节进行提升。”晶澳科技工作人员指着晶澳科技展台的DeepBlue 4.0 Pro系列产品向记者介绍道。

图为晶澳科技DeepBlue 4.0 Pro系列产品

 

据了解,晶澳科技的DeepBlue 4.0 Pro系列产品采用了其自主研发的高效n型Bycium+钝化接触电池技术,电池开路电压达到733mV,量产效率达26%。

“DeepBlue 4.0 Pro组件还集成了SMBB技术、高密度封装技术等提质增效核心技术,72版型组件功率可达635W,组件效率达22.8%,是目前行业182系列组件中功率最高的产品。”晶澳科技工作人员说道。

聚焦光伏领域,当然少不了要关注光伏热点产品BIPV(光伏建筑一体化),BIPV系统将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力,既具有发电功能,又具有建筑构件和建筑材料的功能,还可以提升建筑物的美感,具有广阔的应用前景。

图为中建二局安装工程有限公司BIPV系统

 

中建二局安装工程有限公司华南设计中心经理赵云辉向记者表示:“常规的工业建筑BIPV系统,必须先安装一个支架,在支架上再安装太阳能电池,我们镀铝锌镁钢板屋面和连续焊接不锈钢屋面体系直接采用屋面面层做为光伏组件的支撑层,省略了中间的支架系统,实现屋顶面板和BIPV一体化,不仅节省了支架安装的建造成本,提高了屋面整体防水效果,还同时保证了屋顶光伏的发电效率和场地使用效率。”

在“双碳”目标下,储能是加速构建新型能源体系的另一个重要抓手。当前的储能行业正在快速迭代,多种技术路线并行。中国电力企业联合会副秘书长兼标准化管理中心主任刘永东表示,发展储能技术是促进多能互补、强化电力系统安全的核心要素,对绿色低碳转型有着非常重要的意义。

博览会上,楚能新能源的5MWh电池预制舱CORNEX M5吸引了记者的目光,楚能新能源工作人员向记者表示:“5MWh电池预制舱CORNEX M5是行业首批实现量产的“314Ah+5MWh”组合产品,采用了π314Ah电芯,搭配了最新一代的‘浸默’电池安全系统。”

记者了解到,5MWh电池预制舱CORNEX M5在标准的20尺集装箱下可以实现成本和系统容量的高度平衡,循环寿命长达12000次,能量密度高达185Wh/kg,满足系统层级大容量的最优解,实现性能更优、成本更低、更安全高效的多维平衡,主要应用于独立储能、大型用户侧储能等场景中。

图为楚能新能源5MWh电池预制舱CORNEX M5

 

此次博览会,欣旺达动力在储能领域也表现的十分亮眼,为应对目前长时储能需求的“暴增”,越来越多的锂电池厂商将目光瞄准大容量电芯,作为最早研发量产大容量储能电芯的厂家之一,其大容量储能电芯累计出货量稳居全球第一梯队。

欣旺达动力科技股份有限公司品牌营销总经理郑露蓉告诉记者:“欣旺达动力一直致力打造极致安全的储能电芯,以销量第一的314Ah电芯为例,从材料、极片、电芯三个层级全面提升安全性能。”

据了解,欣旺达动力采用“磷酸铁锂+石墨”体系+橄榄石晶体结构及LFP材料,电芯性能更稳定。电芯通过爬电距离安全设计、JR绝缘安全设计、强电安全设计,切断系统TP路径,进一步提升电芯系统的安全。

“大容量电芯已成为当前的技术竞争高地,欣旺达动力已经全面布局储能领域,量产交付多批次314Ah电芯,并将发布600+Ah甚至更大容量的储能电芯。”郑露蓉补充道。

图为欣旺达动力储能电芯

随着全球能源结构的转型,新能源已成为未来能源发展的重要方向。光伏在未来的能源系统中将起到基石作用,储能则是以光伏为基础延伸的二次能源系统。因此,光伏与储能的协调配合,成为促进新能源行业发展的关键因素。只有光储融合,才能加快建构建新型能源体系。

 

氢能——绿色能源“新质生产力”

 

随着氢能利用技术逐渐成熟,以及应对气候变化压力持续增大,氢能在世界范围内备受关注。我国氢能产业虽起步较晚,但发展较快,目前已形成比较完整的产业链,基本具备规模化发展能力,并已纳入我国能源战略,成为推动我国能源结构优化的“新质生产力”。

“当前,清洁低碳氢能全产业链关键技术攻关及装备自主化持续推进,氢能助力新质生产力发展的动能日益强劲。”国家能源集团总经理助理、董事会秘书黄清表示。

制氢技术成本是制约氢能产业发展的重要因素之一,此次博览会,天合元氢的“天擎系列”产品以其成本优势在制氢领域出圈。与传统碱性电解槽相比,天擎系列具有更高的电解效率和更低的能耗,在保证氢气纯度的同时降低了生产成本,可以实现间接降低10%-25%的制氢设备初始投资。

此外,江苏天合元氢科技有限公司主任工程师朱宏兵还向记者介绍了天擎系列的移动式制氢站,朱宏兵表示,移动制氢站是未来的一大趋势,一些制氢装备因为体积过大不便运输,所以通过分解放入集装箱的方式来运输。

“我们的移动制氢站有一个专利设计,是受到变形金刚的启发,通过四连杆机构、电驱动、液压驱动等实现分体式运输和一键自动组合,解决运输问题同时节省了现场安装时间。根据客户要求定制,最大可以做500Nm³/h,应用在钢铁冶金、交通运输、甲醇生产、能源电力及其他工业等行业中。”朱宏兵讲解道。

 

图为天合元氢移动制氢站

推动氢储能技术发展,少不了大数据、人工智能和物联网等技术的融合应用。一靠近海王星集团展台,记者就被其“智慧氢能一体化管控平台”大屏所吸引,海王星集团享控智能产品总监王翼告诉记者,该平台运用了物联网和大数据技术,可以实现对氢能生产、储存、运输、应用等全链条的智能化监控与管理。通过实时数据采集、分析和预测,提供精准的氢能一体化管理方案。

除此之外,王翼还向记者展示了“HSPlus氢智氢能工厂仿真软件”。其仿真软件集合了氢能工厂从“绿电+绿氢+氢应用“的全过程仿真的工厂建模、工艺建模、电气建模、控制建模、运营模型、常用数据等,不仅可以正向演算产氢量,还可以通过终端需氢量逆向推演,帮助企业优化工艺、设备选型、风险评估等。

“我们在行业布局也有十来年了,现在主要聚焦在氢能、环保和化工,氢能领域里也是国内做智慧氢能非常早的企业,仿真软件、能量管理与调度、设备安全等方面都是相对成熟的。”海王星集团享控智能副总裁高海燕补充道。

 

图为海王星集团HSPlus氢智氢能工厂仿真软件

 

推动氢能发展与能源转型,不仅是为了满足当下高比例新能源增长,还是对能源生产消费底层逻辑的一次重构,需要站在全产业链视角,协同发展。

秉承航天首创的系统工程方法论、机理研究与实验研究相结合的创新精神、质量归零的管理理念,航天长征化工工程股份有限公司在“绿氢装备加工程技术”领域开辟了一条新赛道,首次提出了“可再生氢生态闭环解决方案”的概念。

核心技术催生核心装备,航天工程通过煤炭清洁高效利用技术、生物质气化技术、含碳固/危废熔融气化技术、电解水制氢技术四大自主研发技术催生了航天气化炉、生物质气化炉、熔融气化炉、电解槽四大系列核心装备。

“我们是一个具备化工石化医药行业工程设计甲级资质的工程公司,核心装备加上工程技术能力,能够在以单一主体的形式为广大客户提供可再生氢的生态闭环解决方案,实现化工以及相关工业行业的减碳脱碳。”航天长征化工工程股份有限公司氢能事业部总经理殷雨田向记者介绍。

图为航天工程可再生氢生态闭环解决方案

 

记者观察到,许多龙头企业纷纷开启多元化布局已经成为当下新能源行业的一个发展趋势,光伏企业向储能、氢能等领域拓展,锂电企业向车企和储能赛道并入,光储氢各头部企业都在寻找新的行业创新点。光储融合、绿氢提速的新型能源系统已蓄势待发,随着技术的发展成熟,“光储氢”协同发展将开启绿色发展新篇章!

 

来源:电气时代
    编辑:彭东浩
    责编:史海疆
    审核:常海波