凰家观察|吉林练“氢”功:向“绿”而行的能源安全新实践

凰家观察|吉林练“氢”功:向“绿”而行的能源安全新实践

凤凰网吉林贺宝庆/文   

7月26日,国家电投大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目(以下简称“大安项目”)在吉林西部的松嫩平原正式投产。

这个总投资63.32亿元的超级工程,创造了四项“全球之最”——全球最大绿氨生产规模、最大混合制氢规模、最大直流微网系统和最大固态储氢装置。

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随着第一缕阳光照亮光伏板阵列,第一台风机开始转动,中国在绿色氢基能源领域的历史性跨越就此启程。

松嫩平原的“风光”密码与技术突破

大安市地处吉林西部松嫩平原腹地,这里的风“有劲儿”、光“充足”,是发展新能源的天选之地。当地年平均风速超过6.5米/秒,年有效发电小时数突破3000小时,太阳能年日照时数超过2900小时,这样的资源条件在全国都算得上“优等生”。

大安项目正是扎根这片沃土,配套建设了800MW新能源装机(风电700MW+光伏100MW)。这些“风光组合”每年能发出约20亿千瓦时清洁电力,为绿氢生产提供源源不断的“绿色动力”。而这只是吉林新能源产业跨越式发展的缩影:截至2024年底,全省新能源装机占比达45.9%,位列全国第八;新能源发电量占比33.3%,居全国第四;非水可再生能源电力消纳责任权重31.6%,排名全国第二;新能源和可再生能源累计装机接近3000万千瓦,较“十三五”末翻了一番。松辽新能源基地(吉林部分)“十四五”前四年新增新能源装机超1200万千瓦,提前一年超额完成国家规划目标33%,超过之前23年发展总和。

有了充足的绿电,如何转化为绿氢?大安项目给出了创新方案。项目首创“绿氢消纳绿电、绿氨消纳绿氢、源网荷储一体化”的全产业链设计,简单说就是“电生氢、氢生氨、全程零碳”,把风光发电的波动性难题变成了产业优势。在制氢车间,两种“神器”引人注目:一边是36000标方/小时的碱液制氢设备,成本低、规模大;另一边是9600标方/小时的PEM制氢设备,响应快、能灵活调节。这种“混合制氢”模式就像“双保险”,碱液制氢保障大规模稳定生产,PEM制氢应对风光发电波动,两者搭配将能源利用率提到最高。

更值得关注的是项目的“电力系统”。40MW新能源发电不经过大电网,直接通过直流微网供应制氢设备,这是全球最大规模的直流微网制氢系统,也是吉林“绿电直连”模式的生动实践。吉林省在全国首创“80%自发自用、20%余电上网”的绿电直供模式,逐步把指标分配权、业主选择权交给地方,为新能源高效利用提供了制度创新样本。

氢气储存的“老大难”问题也在这里得到解决。项目配备全球最大的固态储氢装置,48000标方的容量能稳稳当当把氢气“锁”在固体材料里。相比传统高压储氢,固态储氢更安全、密度更大,为氢能规模化应用扫清了关键障碍。

老工业基地的转型基因与政策支撑

这个世界级项目的背后,是吉林老工业基地的“转型密码”。项目主体吉电股份,曾是靠火电吃饭的传统能源企业,如今清洁能源占比已近80%,成为氢能领域的“排头兵”。“我们用了十年时间,把企业从‘黑色’转成‘绿色’,大安项目就是转型的里程碑。”吉电股份负责人说。

在吉林西部,以大安项目为核心的清洁能源化工产业园区正在崛起。制氢设备、储氢材料、氨合成装置等上下游企业陆续入驻,形成集群效应。目前,全省绿氢化工产业园区及在建、拟建项目数量已位居全国前列,上海电气洮南绿醇、国电投大安绿氨等百亿级投资项目陆续投产,展现出老工业基地向绿色转型的强劲动能。

这种转型并非偶然,而是源于系统的政策设计。2022年,吉林省正式出台《“氢动吉林”中长期发展规划(2021-2035年)》,以“三步走”战略,按“一区、两轴、四基地”布局氢能产业,立志打造“中国北方氢谷”。其中,长春氢能装备研发制造应用基地依托中韩(长春)国际合作示范区,推动绿氢能源开发与装备产业协同共进。同年发布的《支持氢能产业发展的若干政策措施(试行)》,从体制机制、加氢站建设、技术转化、资金支持等多维度注入“强心针”,形成了氢能“1+N”政策体系。

在省委、省政府的高位统筹下,吉林以系统思维推进产业集成发展:深化“绿电+消纳”试点创建,探索以电代煤、水上风光、弃电直连等新发展模式;推动电力市场化改革,加快建成省内电力现货市场;聚焦新型电力系统“源网荷储治”五侧,构建清洁多元的电力供应体系……这些政策创新为氢能产业发展提供了坚实支撑。

氢能产业链与生态构建的吉林实践

走进大安项目的中央控制室,大屏幕上实时跳动着各组数据:风光发电量、制氢量、氨产量、设备状态……这套自主研发的“电-氢-化”全流程柔性控制系统,就像项目的“大脑”,把从发电到制氨的全链条管得明明白白。18万吨/年的绿氨产能,让大安项目成为全球最大一次性投产的绿色合成氨单体项目。从风光发电到电解水制氢,再到氢气与氮气合成氨,整个过程零碳排放,生产出的绿氨纯度高、碳足迹为零。

项目还没投产,产品就被“抢订”了。法电中国、中石油国际、日本伊藤忠、荷兰孚宝等国内外巨头早早签下订单,这些绿氨将用于农业化肥、零碳航运燃料、电力调峰等多个领域。更重要的是,项目拿到了欧盟低碳燃料标准符合性预认证,意味着产品能顺利进入欧洲市场,为吉林氢能产品走向全球打开了通道。

产业协同带来的区域经济带动效应正在显现。项目投产后直接创造近400个就业岗位,从设备运维到生产管理,当地不少人在家门口找到了“好工作”。吉林省的“引凤还巢”战略更让不少在外打拼的能源专家回到家乡,为产业发展注入智力活力。产业链的带动效应更明显:风机、光伏板、电解槽等设备需求带动省内装备制造业发展;储氢材料、催化剂等耗材需求催生新材料企业落地,形成“一个大项目激活一片产业”的良性循环。

吉林没有停下脚步。依托大安项目经验,吉电股份正在规划梨树绿甲醇、绿航油项目,把氢能产业链从“电-氢-氨”延伸到“电-氢-甲醇”“电-氢-航油”。按照规划,吉林将推进“风光电氢储”五链融合与“新能源+”耦合发展,打通新能源与石油、化工、钢铁等关联产业的连接通道,让绿氢派上更多用场。

氢能在交通领域的创新应用

在吉林,氢能的“用武之地”不止于化工。在长春,中车长客研制的我国首列氢能市域列车刚完成运行试验,这列车“喝氢排水”,最高时速160公里,单次加氢能跑1000公里,长春到沈阳往返都不用补能。更厉害的是,它在-35℃的严寒中也能稳定运行,完全适应东北气候。“普通列车烧柴油或用电,氢能列车零排放,产物只有水。”中车长客工程师介绍,列车顶部的氢能电池系统通过电化学反应发电,噪音小、振动轻,大幅提升乘客舒适度。

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针对城市文旅观光,中车长客还推出“氢春号”新能源低运量轨道交通装备。这列车更灵活,1至6辆可灵活编组,一次加氢能跑320公里,内饰融入茶室、咖啡厅等功能,还能结合地域文化搞“定制化”设计。这种“绿色化+低成本+文化IP”的模式,为中小城市文旅交通提供了新选择。

一汽集团则在氢能商用车领域发力。解放蓝途“星熠”氢气发动机牵引车专门针对中短途运输,搭载自主研发的15L氢气发动机,动力强、成本低,已投放市场试运营。更先进的解放蓝途“星熠”液氢燃电牵引车,是中国首款液氢燃电整车,瞄准干线物流市场,续航更长、氢耗更低,能适应长途重载运输。目前,一汽布局了“氢燃料电池”和“氢内燃机”两条技术路线,已拿下255项专利,突破77项核心技术,让氢能商用车在物流、港口、矿山等场景真正用起来、普及开。

大安项目每年能减排65万吨二氧化碳,相当于50万户家庭一年的碳排放总量;节约23万吨标煤,减少化石能源消耗。更重要的是,项目为新能源消纳提供了新路径。“以前风光发电多了,电网消纳不了就得‘弃风弃光’,很可惜。现在可以把多余的电变成氢和氨,相当于把‘转瞬即逝’的电力变成‘能存能运’的化学品,提高了新能源利用率。”电力系统专家解释道。

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吉林的风光资源,正变成国家能源安全的“新底气”。过去我国化工原料依赖进口油气,大安项目用风光和水就能生产氨这种重要化工品,减少了对进口资源的依赖。项目探索的“无化石原料化工生产”模式,为传统高碳产业转型提供了范本——合成氨、甲醇这些基础化工品,以前都是“吃煤喝油”的高碳产业,现在用绿氢生产,全程零碳排放,堪称化工行业的“绿色革命”。

吉林还在融入“吉电入京”战略,把西部的绿色能源通过“电线”和“氢链”输送到能源需求大的地区。“我们不仅送清洁电力,还送绿氢、绿氨这些‘固态能源’,让吉林西部成为国家的绿色能源高地。”省能源局负责人说。

按照省委十二届七次全会部署,吉林正实施“电源绿色转型升级、吉电入京、‘绿氢+’产业培育、储能提升、绿能园区建设提速”五大千亿级工程,带动新能源产业实现“装机、投资、消费、产值、收入”五大跃升。“十五五”期间,吉林将在西部打造更大的氢能产业集群,除了绿氨,还要发展绿甲醇、绿航油、氢能交通等产业,让氢能成为东北振兴的新引擎。

从松嫩平原的风光资源,到全球领先的制氢储氢技术;从传统火电企业的绿色转型,到氢能交通装备的创新突破;从一个项目的落地,到全产业链的协同发展,吉林探索出了一条“资源禀赋-技术创新-产业协同”的绿色发展路径。这份答卷里,有技术突破的硬实力,有产业转型的巧思路,更有老工业基地不甘落后、勇立潮头的精气神。

风还在吹,太阳还在照耀,松嫩平原上的风机在转、光伏板在发光。氢能的故事,在吉林才刚刚开始。