氢气因其燃烧的产物是水而被公认为是最清洁的燃料，如果再使用太阳能光伏产生的绿电制氢，那么便可以实现生产及使用过程的双清洁。在“双碳”战略目标时代背景下，全国能源重要输出地内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗主动扛起能源绿色转型大旗，通过建设全国首个万吨级绿电制氢示范项目，开启了追“光”逐“绿”的新征程。
纳日松光伏制氢产业示范项目建设接近尾声(王丽曼 摄)
“整体施工进度已经完成了98%，目前正在做一些投产前的工程收尾工作，计划六月底把全系统调试完成，正式产氢、卖气。”鄂尔多斯市瀚峡新能源有限公司总经理助理李辉说。
经过近两年的加紧建设，近段时间，准格尔旗纳日松光伏制氢示范项目进入投产倒计时。在位于准格尔经济开发区准格尔产业园的制氢厂区内，制氢车间、制氮车间、循环水场、中心控制室等主体车间全部建设完成，各车间内设备全部安装完毕。光伏厂区光伏板全部铺设完毕，61.5公里输电线路已经建设连接完成并顺利并网。该项目由三峡集团与鄂尔多斯满世集团合资建设，是内蒙古自治区首批批复、首个开工、首个产氢的风光制氢一体化示范项目。首次突破60公里长距离光氧一体化技术，利用纳日松镇采煤回填区建设光伏电站，并通过高压输电线将绿电输送至61.5公里外的准格尔经济开发区制氢厂区，通过电解水工艺制造氢气，实现太阳能与氢能两大清洁能源的高效融合。
纳日松光伏制氢产业示范项目制氢车间建设完成(王丽曼 摄)
“我们一共采用了15台单体1000标方的电解槽，鉴于这么大的电解槽，用传统的供电方式，很难满足它的效用，所以我们积极创新，首次将IGBT电源应用到大型电解槽上。”李辉表示。光伏发电具有不稳定、间歇性等特性，而制氢是一个连续产氢的状态，需要稳定电源供电。虽然制氢和光伏各自在技术、系统等方面都已较为成熟，但要实现光伏和制氢系统更好地结合，需要在模式上提出创新并持续摸索。作为全国首个万吨级光伏制氢示范项目，该项目对电网的稳定性提出了更高要求。为此，公司大胆创新，首次在全球绿电制氢行业大规模使用万安培级IGBT电源作为碱性电解槽整流电源，大大提高了运行效率，提升了光伏绿电制氢对电网系统的友好性。
纳日松光伏制氢产业示范项目水循环零排放系统(王丽曼 摄)
与此同时，针对鄂尔多斯地区缺水这一现状，公司进一步攻坚克难，探索设计水循环零排放系统，实现了绿电制氢全过程的“排放”和“零污染”。“如果我们生产1万吨氢气，要用到2万吨的水，一进一出就要排放掉1吨的水。这个零排放系统把原有的废水经过自身处理，再循环到原水系统里面继续使用，真正意义上从源头清洁能源的制备到结尾污染物零排放形成了一个闭环的清洁循环全过程。”李辉介绍说。
“头上有风光、脚下有煤炭、手中有电网。”发展光伏制氢产业，准格尔旗具备得天独厚的优势条件。该项目投产后，产出的绿氢将供给准格尔经济开发区工业园区内的企业及矿用氢燃料电池重卡使用，打造绿氢一体化运营的商业模式，助力交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳。“项目正式投产后可实现年产氢气1万吨，副产氧气8.7万吨。这1万吨的氢气如果换算成交通领域脱碳的氢能重卡使用的话，可以满足800台车一年的用量，而我们鄂尔多斯地区目前在跑的柴油燃油车辆现在是30万辆，所以说目前的前景是非常广阔的。”李辉表示。
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