在“雙碳”戰(zhàn)略深入推進(jìn)的關(guān)鍵階段，新能源產(chǎn)業(yè)正加速向“市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)型。2024年，上海嘉定氫能港建成零碳?xì)鋬?chǔ)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化示范項(xiàng)目。該項(xiàng)目將不穩(wěn)定的光伏綠電經(jīng)過制氫—儲(chǔ)氫—發(fā)電環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、高效的綠電，并將閉環(huán)流程中產(chǎn)生的綠氫、氧氣、熱能、綠電四種潔凈能源按需供給，形成了可落地、可持續(xù)的零碳綜合能源解決方案。

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源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化示范項(xiàng)目圖。新華網(wǎng)發(fā)（受訪者供圖）

“電—?dú)洹姟蹦茉撮]環(huán)，匯聚綠色動(dòng)能

在嘉定氫能港核心區(qū)，謝春路960號(hào)的示范項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，滿眼皆是“綠色動(dòng)能”的產(chǎn)業(yè)圖景：1萬平方米的廠房屋頂被深藍(lán)色光伏板整齊覆蓋，在陽光照射下，這些光伏板能源源不斷將光能轉(zhuǎn)化為電能；東側(cè)綠化帶里，銀白色的儲(chǔ)氫罐與制氫設(shè)備有序排列，管道間偶爾傳來的輕微氣流聲，正是綠電向綠氫轉(zhuǎn)化的“動(dòng)靜”……

作為上海市首批市級(jí)特色產(chǎn)業(yè)園，嘉定氫能港自2019年揭牌成立以來，始終以“氫儲(chǔ)”“氫車”為核心發(fā)力點(diǎn)。在總規(guī)劃面積2.16平方公里的園區(qū)內(nèi)，已累計(jì)申報(bào)近800輛燃料電池汽車示范應(yīng)用任務(wù)，建成7座加氫站，先后獲評(píng)國(guó)家級(jí)減污降碳協(xié)同創(chuàng)新試點(diǎn)、上海市零碳創(chuàng)建園區(qū)等稱號(hào)。2021年11月，安亭鎮(zhèn)黨委、政府牽頭成立上海安亭氫能科技集團(tuán)有限公司，全面負(fù)責(zé)園區(qū)運(yùn)營(yíng)管理，通過產(chǎn)業(yè)鏈招商、技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新等舉措，吸引氫能制儲(chǔ)加用、核心零部件等領(lǐng)域重點(diǎn)企業(yè)集聚，推動(dòng)園區(qū)成為氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新引領(lǐng)區(qū)。

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嘉定氫能港展廳圖。新華網(wǎng)發(fā)（受訪者供圖）

2024年，嘉定氫能港牽頭打造的零碳?xì)鋬?chǔ)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化示范項(xiàng)目，落地于安亭鎮(zhèn)謝春路960號(hào)核心區(qū)域。項(xiàng)目占地41.4畝、廠房面積約1.5萬平方米，是國(guó)內(nèi)首個(gè)實(shí)現(xiàn)“電—?dú)洹姟比湕l閉環(huán)的綜合能源示范項(xiàng)目。

“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化，指的是電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能整體解決方案的運(yùn)營(yíng)模式，通過源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)四端形成氫能源供給和利用，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要發(fā)展路徑。在技術(shù)層面，示范項(xiàng)目構(gòu)建了包括光伏發(fā)電、PEM及ALK電解槽制氫、儲(chǔ)氫、PEM燃料電池發(fā)電等多系統(tǒng)模塊在內(nèi)的新型小型儲(chǔ)能電站。通過引入智能微電網(wǎng)技術(shù)，該示范項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了光伏發(fā)電與儲(chǔ)能系統(tǒng)的全閉環(huán)運(yùn)行。

數(shù)據(jù)顯示，該示范項(xiàng)目年制氫量可達(dá)22萬標(biāo)準(zhǔn)立方米（約20噸），年綠氫發(fā)電量約51萬千瓦時(shí)（度）；通過制氫儲(chǔ)氫系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，每年可減少1400多噸二氧化碳排放，相當(dāng)于種植近8萬棵樹的固碳效果，為工業(yè)園區(qū)綠色轉(zhuǎn)型提供了可落地的能源解決方案。

科技創(chuàng)新，打造氫儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)范式

在新能源產(chǎn)業(yè)加速迭代的背景下，嘉定氫能港示范項(xiàng)目之所以能成為行業(yè)標(biāo)桿，關(guān)鍵在于其在技術(shù)協(xié)同、成本控制、系統(tǒng)靈活性等方面的突破性創(chuàng)新，解決了當(dāng)前氫儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的多個(gè)痛點(diǎn)。

項(xiàng)目創(chuàng)新性采用PEM制氫與ALK制氫兩種技術(shù)同等規(guī)模配置，形成技術(shù)互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)。其中，PEM制氫系統(tǒng)具備響應(yīng)速度快、適應(yīng)光伏綠電波動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，可實(shí)時(shí)匹配光伏出力變化；ALK制氫系統(tǒng)則具備成本低、產(chǎn)氫規(guī)模穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，保障基礎(chǔ)制氫需求。兩種技術(shù)協(xié)同運(yùn)行，既解決了單一制氫技術(shù)適配性不足的問題，又提升了制氫系統(tǒng)的整體效率與穩(wěn)定性，為后續(xù)大規(guī)模氫儲(chǔ)能項(xiàng)目提供了技術(shù)參考。

不同于傳統(tǒng)依賴電網(wǎng)的儲(chǔ)能項(xiàng)目，該示范項(xiàng)目采用完全離網(wǎng)光伏發(fā)電模式，僅消耗電和水兩種原料，運(yùn)行成本顯著降低。經(jīng)測(cè)算，項(xiàng)目綜合電耗≤5千瓦時(shí)/標(biāo)準(zhǔn)立方米（kWh/Nm3）、耗水量≤1升每標(biāo)準(zhǔn)立方米（L/Nm3）；且通過光伏綠電直供，電力成本控制在0.2元/千瓦時(shí)以下，較傳統(tǒng)氫儲(chǔ)能項(xiàng)目運(yùn)行成本降低30%以上。這一突破打破了“氫儲(chǔ)能成本高、商業(yè)化難”的行業(yè)認(rèn)知，為氫儲(chǔ)能技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用奠定了經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。

此外，項(xiàng)目采用了堆棧式模塊化架構(gòu)（已申請(qǐng)專利），支持“樂高式”堆疊安裝——系統(tǒng)功率可從350千瓦（KW）靈活擴(kuò)展至1兆瓦（MW）以上，改變了傳統(tǒng)燃料電池系統(tǒng)“固定容量、難以擴(kuò)容”的局限。同時(shí)，模塊化子系統(tǒng)設(shè)計(jì)便于快速拆卸更換，大幅降低運(yùn)維難度與停機(jī)時(shí)間，使系統(tǒng)發(fā)電效率提升15%以上，設(shè)備使用壽命延長(zhǎng)至10年以上。值得注意的是，項(xiàng)目還通過物理分倉隔離設(shè)計(jì)，嚴(yán)格遵循《氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50177）要求，確保制氫、儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)安全可控，為氫儲(chǔ)能項(xiàng)目安全運(yùn)營(yíng)提供了標(biāo)準(zhǔn)范式。

“嘉定樣板”引領(lǐng)行業(yè)規(guī)模化商業(yè)應(yīng)用

從經(jīng)濟(jì)效益來看，嘉定氫能港零碳?xì)鋬?chǔ)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化示范項(xiàng)目一方面通過固定資產(chǎn)投資與運(yùn)營(yíng)收入直接帶動(dòng)嘉定區(qū)GDP增長(zhǎng)，另一方面憑借示范效應(yīng)吸引氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)集聚——目前已有多家制氫設(shè)備、儲(chǔ)氫裝置、燃料電池研發(fā)制造企業(yè)表達(dá)入駐意向，預(yù)計(jì)將形成年產(chǎn)值超10億元的氫能產(chǎn)業(yè)集群，創(chuàng)造數(shù)百個(gè)高質(zhì)量就業(yè)崗位，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型注入新動(dòng)能。

在環(huán)境效益層面，項(xiàng)目構(gòu)建的“綠電—綠氫—綠電/多能”閉環(huán)解決方案，有效解決了光伏、風(fēng)電等可再生能源“間歇性、波動(dòng)性”的痛點(diǎn)，提升可再生能源就地消納率。

從社會(huì)效益與行業(yè)影響來看，項(xiàng)目的成功實(shí)踐實(shí)證了氫儲(chǔ)能在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域的不可替代性，推動(dòng)氫儲(chǔ)能技術(shù)納入國(guó)家及地方新型儲(chǔ)能發(fā)展規(guī)劃體系，為構(gòu)建“多時(shí)間尺度儲(chǔ)能體系”提供關(guān)鍵支撐。

上海安亭氫能科技集團(tuán)有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，嘉定氫能港將以示范項(xiàng)目為“樣板房”，進(jìn)一步探索氫儲(chǔ)能綜合能源站的可持續(xù)商業(yè)化路徑。下一步，園區(qū)將聯(lián)合氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)“走出去”，與內(nèi)蒙古、新疆等能源大省達(dá)成戰(zhàn)略合作，在可再生能源富集區(qū)復(fù)制推廣“光伏 + 氫儲(chǔ)能”模式，形成“綠電制氫—異地輸氫—本地用氫”的跨區(qū)域能源合作體系。

預(yù)計(jì)到2026年，園區(qū)將推動(dòng)氫儲(chǔ)能綜合能源站在全國(guó)落地10個(gè)以上示范項(xiàng)目，帶動(dòng)相關(guān)氫能企業(yè)獲得規(guī)模可觀的訂單增量，引領(lǐng)氫能產(chǎn)業(yè)從“示范階段”邁向“規(guī)模化商業(yè)應(yīng)用階段”。