7月15日，西南地區(qū)首套220kW高安全固態(tài)儲(chǔ)氫燃料電池應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)在微網(wǎng)優(yōu)聯(lián)Wi-Fi智能終端產(chǎn)業(yè)園正式亮相并投入應(yīng)用示范。這一成果標(biāo)志著我國(guó)在氫能應(yīng)急電源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)核心設(shè)備自主化的重大突破，為緩解西南地區(qū)電力供需緊張局面提供了創(chuàng)新解決方案。

“2024年綠色低碳領(lǐng)域揭榜掛帥項(xiàng)目 — 高安全 220kW 氫燃料電池應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)”產(chǎn)品發(fā)布會(huì)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)。朱信雨攝

該項(xiàng)目由四川榮創(chuàng)新能動(dòng)力系統(tǒng)有限公司牽頭，聯(lián)合厚普清潔能源 (集團(tuán)) 股份有限公司、成都集氫科技有限公司共同承擔(dān)，是成都市科技局 “2024年綠色低碳領(lǐng)域揭榜掛帥項(xiàng)目 — 高安全220kW氫燃料電池應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)” 的重要成果。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提前8個(gè)月完成了產(chǎn)品研制，并在微網(wǎng)優(yōu)聯(lián)科技（成都）有限公司舉行了產(chǎn)品發(fā)布儀式。

“2024年綠色低碳領(lǐng)域揭榜掛帥項(xiàng)目 — 高安全 220kW 氫燃料電池應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)”產(chǎn)品發(fā)布儀式揭幕。朱信雨攝

校企聯(lián)合創(chuàng)新，打造高效安全能源應(yīng)急體系

氫能作為21世紀(jì)最具潛力的清潔能源之一，在應(yīng)急供電領(lǐng)域的應(yīng)用備受關(guān)注。氫燃料電池應(yīng)急供電系統(tǒng)以其環(huán)保、低碳、穩(wěn)定、安全且低噪音的特性，成為 “雙碳” 戰(zhàn)略背景下零碳園區(qū)、重要單位及電力短缺地區(qū)備用電源的理想選擇。

該應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)依托西南交通大學(xué)和四川大學(xué)的前沿氫能技術(shù)，采用“燃料電池+固態(tài)儲(chǔ)氫”一體化設(shè)計(jì)，通過五項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，構(gòu)建了一套安全高效的能源應(yīng)急體系。

高安全220kW氫燃料電池應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)”產(chǎn)品。朱信雨攝

產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn)集裝箱模塊化組裝，融合了大功率高效燃料電池發(fā)電、低壓固態(tài)儲(chǔ)氫氣及不間斷供電電力轉(zhuǎn)化等先進(jìn)技術(shù)。電網(wǎng)斷電后，系統(tǒng)能夠瞬間切換至應(yīng)急供電模式，確保電力供應(yīng)無縫銜接。在額定功率200kW下，系統(tǒng)可連續(xù)供電2小時(shí)以上，通過在線更換固態(tài)儲(chǔ)氫模塊，可實(shí)現(xiàn)無限時(shí)持續(xù)供電。

在燃料電池技術(shù)上，榮創(chuàng)新能的研發(fā)團(tuán)隊(duì)攻克了“氧饑餓”和“氧飽和”導(dǎo)致的效率損耗難題，通過精準(zhǔn)控制氧氣供應(yīng)，顯著提升了發(fā)電效率。該系統(tǒng)額定發(fā)電效率突破48%，峰值效率超過65%，實(shí)現(xiàn)了同等氫氣輸入下的電能輸出最大化。同時(shí)，燃料電池系統(tǒng)已通過國(guó)際權(quán)威的SIL2功能安全認(rèn)證，確保了產(chǎn)品運(yùn)行的安全性與可靠性。

固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)保障安全，提升供能靈活性

儲(chǔ)氫安全是氫能應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該系統(tǒng)創(chuàng)新性地采用固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)，將氫氣以原子態(tài)存儲(chǔ)于特制合金材料中，使儲(chǔ)氫壓力降至4.0MPa以下，相較于傳統(tǒng)高壓儲(chǔ)氫技術(shù)，安全性得到大幅提升。此外，固態(tài)儲(chǔ)氫裝置響應(yīng)迅速，能夠?qū)崿F(xiàn)快速吸放氫，并與燃料電池系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱耦合，達(dá)到 “放氫零能耗”，既保障了安全，又提高了能源利用效率。

固態(tài)儲(chǔ)氫系統(tǒng)可存儲(chǔ)32kg氫氣，搭配220kW大功率燃料電池，能夠滿足200kW額定功率下2小時(shí)以上的持續(xù)供電需求。針對(duì)應(yīng)急供電不能中斷的核心需求，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研發(fā)了儲(chǔ)氫裝置在線更換技術(shù)，當(dāng)儲(chǔ)氫模塊接近耗盡時(shí)，系統(tǒng)能夠在不中斷供電的情況下，實(shí)現(xiàn)在線無縫切換，確保應(yīng)急電力供應(yīng)的穩(wěn)定性與可靠性。

卓越環(huán)境適應(yīng)性與智能監(jiān)控，拓展多元應(yīng)用場(chǎng)景

該應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)具備出色的環(huán)境適應(yīng)能力，能夠在-35℃至45℃的極端溫度條件下穩(wěn)定運(yùn)行，尤其適用于四川地區(qū)復(fù)雜多變的氣候環(huán)境。同時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)零碳排放，與傳統(tǒng)柴油發(fā)電機(jī)相比，顯著降低了環(huán)境污染和噪音干擾。

為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化管理，系統(tǒng)配備了固態(tài)儲(chǔ)氫發(fā)電橇智能監(jiān)管平臺(tái)，集成智能巡檢與AI視頻行為識(shí)別功能，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備外觀、檢測(cè)管路泄漏，并規(guī)范人員操作流程。通過大數(shù)據(jù)分析，平臺(tái)能夠深度挖掘設(shè)備運(yùn)行規(guī)律，提供能效優(yōu)化建議和預(yù)防性維護(hù)方案，形成從實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到智能決策的閉環(huán)管理，為設(shè)備的高效運(yùn)行和安全防護(hù)提供全方位支持。

據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人榮創(chuàng)新能公司總經(jīng)理陶詩涌介紹，該系統(tǒng)的落地應(yīng)用是四川省踐行氫能產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的重要舉措。項(xiàng)目預(yù)留了綠電消納接口，未來可構(gòu)建“光伏制氫-谷電儲(chǔ)氫-應(yīng)急用氫”的能源閉環(huán)體系，不僅有助于平抑電價(jià)波動(dòng)，還將為“成渝氫走廊”建設(shè)提供關(guān)鍵應(yīng)用場(chǎng)景。目前，該系統(tǒng)已正式為微網(wǎng)優(yōu)聯(lián)Wi-Fi智能終端產(chǎn)業(yè)園的自動(dòng)化無塵車間新風(fēng)系統(tǒng)及生產(chǎn)照明提供應(yīng)急電力保障。未來，產(chǎn)品應(yīng)用范圍還將拓展至數(shù)據(jù)中心、鉆井平臺(tái)、應(yīng)急救援等更多領(lǐng)域。

作為國(guó)家重要的戰(zhàn)略能源備份區(qū)，四川省率先布局氫能應(yīng)急電源，推動(dòng)了氫能在新型能源應(yīng)急領(lǐng)域的示范應(yīng)用，為“迎峰度夏”及其他關(guān)鍵場(chǎng)景提供了可靠的“綠色電力保障”。（舒文）

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