华电科工打造绿氢全产业链“知行合一”

　　■  牟思南

　　近日，中国华电集团有限公司（以下简称“中国华电集团”）召开2024年战略发展研讨会，谋划2025年发展思路和重点任务。“积极培育氢能等战略性新兴产业，打造发展竞争新优势。”被列入中国华电集团2025年重点任务。

　　作为五大发电集团之一，中国华电集团敏锐洞察新型能源结构转型方向，基于氢能清洁低碳的属性和在国家未来能源体系中的重要性，加大了在氢能领域前瞻性和战略性的部署。

　　勇担绿氢装备制造和应用领域的“急先锋”，近年来，中国华电科工集团有限公司（以下简称“华电科工”）已经成长为中国华电集团旗下科技创新标杆企业。“惟改革者进，惟创新者强”，华电科工不断创新，磨练“氢功”，打造绿氢全产业链科研和示范项目建设的“知行合一”，逐步形成“制—储—输—用”氢能产业链的完备和优化。

　　氢能全链条技术创新与突破

　　氢能是能源革命的重要探索方向，被称为“绿色石油”。作为清洁、低碳的二次能源，氢能已成为中国战略性新兴产业的重点方向之一，是构建绿色低碳产业体系、打造产业转型升级的新增长点。科技创新是发展新质生产力的核心要素。华电科工争当氢能源产业链“链长”，积极打造绿氢“制—储—输—用”全产业链核心材料原创技术策源地。

　　专注氢能全链条科技研发，华电科工集中力量攻克氢能产业链中关键技术瓶颈，在碱性电解水制氢装置、碱性电解槽复合隔膜等关键技术和设备方面都有重大突破。其中由中国华电集团、中科院大连化物所合作完成的“低能耗兆瓦级质子交换膜电解水制氢装置”入选国家能源局“2023年度能源行业十大科技创新成果”。质子交换膜（PEM）电解水制氢是可以实现大规模可再生能源转化为绿色氢能的关键技术。该项成果实现了催化剂、质子交换膜等PEM电解水制氢关键核心材料及部件的自主可控。

　　真金不怕火炼，技术创新也要在实践的检验中不断完善和提升。华电科工重点打造了几个氢能技术应用的示范工程，均在业界具有引领意义。

　　青海德令哈PEM电解水制氢示范工程项目是国家部委重点任务，采用国内首创单堆MW级3.0兆帕PEM电解水制氢系统，是国内首个高海拔、高寒地区PEM电解水制氢商业化应用项目，实现了PEM制氢设备在关键材料、核心部件、装置及系统集成的工程化应用，2024年4月6日顺利通过72小时连续试运行，5月份顺利通过国内外权威检测认证机构第三方独立测试。同年8月12日，该项目圆满完成充装系统首次充氢任务，实现商业投运和售氢，标志着德令哈光伏发电、绿电输送、绿电制氢、氢气储存、氢气输运已顺利打通全流程，具备了商业生产条件。该项目的完成为中国华电集团构建技术、产业、应用融合发展的氢能产业生态圈作出了良好示范，具有科技示范意义。据悉，该项目试运行期间，整套装置运行稳定、技术指标优良、各工况下产氢出力稳定，成品氢气纯度稳定超过99.999%，各项运行指标达到“精品机组”的优良标准。

　　内蒙古华电达茂旗20万千瓦风光氢储用一体化示范项目，是国内首个兼具碱性电解水制氢和PEM制氢两种技术路线的投产示范项目，实现了从风光发电、绿电输送，到绿电制氢、氢气储存、氢气输用产业链全流程贯通，形成了具有自主知识产权的规模化电解水制氢工艺与工程成套技术，2024年2月2日，顺利完成第一车氢气充装任务，同年6月26日进行竣工预验收正式移交业主，三季度完成5台PEM电解槽研制交付实现全容量投产。

　　辽宁华电铁岭新台子一期25MW风电离网储能制氢一体化项目，是国内首个风电离网制氢示范项目，自主开发的离网制氢EMS系统可实现制氢负荷与新能源系统在多种工况下的最优容量适配耦合，实现了混合式制氢整流电源及构网型储能在离网制氢系统中的应用，项目施工调试历时仅8个月，用“华电速度”开创了规模化风电全离网制氢先河，2024年4月20日实现全容量投产。该项目还顺利为2024大连夏季达沃斯论坛完成供应“绿氢”的任务。作为工信部高效可再生能源制氢装备研制及产业化示范工程，该项目的示范成果不仅填补了国内在该领域的空白，更为全球可再生能源制氢发展提供了宝贵的实践经验和技术参考。

　　机遇挑战并存，持续创新破“内卷”

　　从发展时段和规模来看，绿氢产业仍是新兴事物，但随着各地区加紧布局风光制氢项目，制氢厂商开始进入“内卷”模式，竞争形势进一步加剧。从核心设备的供给结构来分析，根据电解槽招投标中标结果显示，当前国内电解槽市场高度集中在头部几家企业的态势正在逐步演变，不乏出现新能源其他领域企业进军制氢市场并取得制氢设备业绩。另一方面，碱性电解槽的单体大型化迭代升级、能耗指标不断优化，高性能电解槽的第三方检测报告同时具备的招标情况，竞争门槛进一步提高。

　　面对这样的市场环境，华电科工选择不断提升核心竞争力，持续加大科技攻关力度。新的一年，该公司将继续在高效低成本电解水制氢、储氢装备及材料、微网构建、碳捕集技术、高效绿氢耦合绿氨绿甲醇关键材料和核心零部件等领域突破一批关键核心技术，形成具有自主知识产权的技术成果，持续推动大标方、低电耗、高电密度的碱性电解槽产品迭代升级，全面构筑项目投资、技术研发、高端设备制造、工程建设、生产运营等全产业链竞争优势……

　　越是接近科研的“无人区”，越是要夯实基础，企业才能走得稳、走得远。成长之路不会一片坦途，破解各类瓶颈问题的关键是科技创新。华电科工研发团队表示，接下来还将继续提升绿氢产品的科技含量，进一步完善供应链体系，通过规模化采购降低成本，进一步提高产品稳定性和经济性。

　　逐浪潮头勇者先。华电科工积极践行国家氢能战略，努力打造行业领先的绿氢装备制造商和供应商，同时也在积极拓展氢能制—储—输—用一体化应用及上下游产业融合应用场景。行而不辍，未来可期。华电科工正成长为推进我国氢能产业从示范运行走到规模化商业应用的重要力量！