寧波建成國際首個“電-氫-熱”微網耦合直流能源互聯網示范工程

 

 

該工程是國家2020年重點研發(fā)計劃《可離網型風/光/氫燃料電池直流互聯與穩(wěn)定控制技術》配套示范工程，也是浙江省“十四五”新型電力系統(tǒng)建設試點示范工程。依靠氫電耦合特色，通過氫能和電能能夠互相轉化、高效協(xié)同，能夠在用電低谷時利用清潔能源制氫存儲，在用電高峰時再通過氫燃料電池發(fā)電，優(yōu)化電網運行，實現電網削峰填谷。

 

該工程位于寧波慈溪濱海經濟開發(fā)區(qū)，園區(qū)內可再生能源資源豐富，光伏裝機超過50萬千伏安。工程占地12600平米，以“電-氫-熱”綜合能量管理系統(tǒng)為中樞，以±10千伏、±375伏直流母線為主干網架，依托4兆瓦光伏、0.2兆瓦風電產生的綠電，支撐400千瓦的制氫機和10臺60千瓦直流充電機運行。此外，該工程還配置3兆瓦/6兆瓦時電池儲能和240千瓦燃料電池，可在電網急需時短時支撐電網運行。

 

在國重項目研究和工程建設過程中，國網浙江電力有限公司帶領的團隊攻克了異構多變換器中壓直流系統(tǒng)穩(wěn)定控制、氫電協(xié)同運行與保護等關鍵共性難題，研發(fā)并集中應用了“電-氫-熱綜合能量管理系統(tǒng)”“中壓鏈式直掛儲能”“氫電長短時混合儲能系統(tǒng)”“多端口直流換流器”等多套具有國際領先水平的首臺首套創(chuàng)新成果。以多端口直流換流器為例，針對氫電混合儲能系統(tǒng)中的氫儲能和電化學儲能兩種儲能元件動態(tài)特性差異大、匹配難等問題，創(chuàng)新提出多端口直流變換拓撲結構，實現能量在異質電源-負荷-儲能之間的高效點對點傳輸，任意端口間的變換效率均超過97.5%，對新型電力系統(tǒng)節(jié)能降耗、助力實現“雙碳”目標具有重要的支撐作用。

 

預計工程整體投運后，每年產氫將超過60萬標方，助力新能源消納超過400萬千瓦時，并可滿足每日10輛氫燃料電池大巴加氫和50輛純電動汽車直流快充的需求，對實現新能源高比例消納、探索以電為核心能源互聯網新形態(tài)、踐行新型電力系統(tǒng)建設等均具有重要的示范意義。