蒙西戈壁之上，風(fēng)光氫氨一體化項(xiàng)目落地

在鄂爾多斯高原西側(cè)，夾在烏蘭布和沙漠與毛烏素沙地之間的鄂托克旗，有著充足的風(fēng)光資源。深能鄂托克旗風(fēng)光制氫一體化合成綠氨項(xiàng)目就選址在這片開闊的戈壁地帶。連綿的風(fēng)機(jī)常年捕捉曠野風(fēng)力，搭配光伏陣列產(chǎn)出清潔電力，整套系統(tǒng)將間歇的風(fēng)光能源一步步轉(zhuǎn)化為綠氫，再加工為綠氨產(chǎn)品。

這片場地自然條件復(fù)雜，風(fēng)沙大、冬季低溫，遠(yuǎn)離城市配套，對(duì)工程建設(shè)、設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行都提出很高要求。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)從土建施工、大件設(shè)備進(jìn)場安裝，再到系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，一步步解決現(xiàn)場難題，在戈壁上搭建起一套新能源化工示范工程。

項(xiàng)目整體配套505MW風(fēng)光電站，同步建設(shè)電解制氫裝置與合成氨生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)形成數(shù)萬噸級(jí)綠氨產(chǎn)出能力。它同時(shí)納入國家能源局首批氫能試點(diǎn)、國內(nèi)首批大型零碳化工示范清單，也是內(nèi)蒙古第二批風(fēng)光制氫示范項(xiàng)目，承擔(dān)著驗(yàn)證風(fēng)光耦合制氨技術(shù)路線的任務(wù)。

首創(chuàng)折臂吊方案，破解電解槽安裝難題

電解槽是整套制氫系統(tǒng)的核心設(shè)備，單臺(tái)自重較大，內(nèi)部膜組件、電極結(jié)構(gòu)精密，安裝定位的容錯(cuò)空間很小。項(xiàng)目制氫廠房內(nèi)部布置緊湊，常規(guī)大型汽車吊作業(yè)半徑受限，很難完成就位作業(yè)。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)最終選用折臂吊開展電解槽吊裝作業(yè)，這一方式在國內(nèi)綠電制氫項(xiàng)目中屬于首次嘗試。方案敲定前，團(tuán)隊(duì)花費(fèi)數(shù)月時(shí)間組織多方專家評(píng)審，依托三維模型反復(fù)推演吊裝路徑，預(yù)判戈壁大風(fēng)工況下的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

吊裝作業(yè)當(dāng)天，在現(xiàn)場人員協(xié)同指揮下，折臂吊平穩(wěn)抬升、轉(zhuǎn)向，把電解槽精準(zhǔn)放置在預(yù)定基座上。整套作業(yè)流程順暢，順利突破空間限制。這次實(shí)踐不止保障了本項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)度，也為后續(xù)同類空間受限場景下的電解槽安裝，留下可參考的工程方案。

所有電解槽陸續(xù)進(jìn)場就位之后，團(tuán)隊(duì)持續(xù)在風(fēng)沙環(huán)境里趕工，把一個(gè)個(gè)設(shè)計(jì)方案落地，為后續(xù)系統(tǒng)吹掃、調(diào)試工作打下基礎(chǔ)。

嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)調(diào)試，守住裝置穩(wěn)定底線

化工裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性，很大程度取決于前期安裝質(zhì)量與調(diào)試管控，管道吹掃沖洗是第一道關(guān)口。管道內(nèi)部殘留的焊渣、鐵銹或是戈壁沙塵微粒，都可能在介質(zhì)流動(dòng)時(shí)劃傷儀表、損傷閥門，甚至造成電解槽隔膜破損，帶來長期運(yùn)行隱患。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)針對(duì)不同管線制定差異化沖洗吹掃方案，嚴(yán)格執(zhí)行工藝管控要求，持續(xù)提升管路潔凈水平。進(jìn)入聯(lián)調(diào)階段之后，現(xiàn)場以運(yùn)行數(shù)據(jù)作為判斷依據(jù)，持續(xù)跟蹤各項(xiàng)參數(shù)變化，只要指標(biāo)出現(xiàn)異常波動(dòng)就溯源排查。在調(diào)試周期內(nèi)，團(tuán)隊(duì)累計(jì)排查處置上百項(xiàng)隱患，保障全部電解槽能夠穩(wěn)定滿負(fù)荷運(yùn)行，氫氣純度、產(chǎn)氫量等關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)場培養(yǎng)專業(yè)隊(duì)伍，打造適配綠氨項(xiàng)目運(yùn)維團(tuán)隊(duì)

這是深圳能源首個(gè)大型綠電制氫合成氨項(xiàng)目，行業(yè)復(fù)合屬性強(qiáng)，既需要懂新能源發(fā)電，也要熟悉化工裝置運(yùn)維。項(xiàng)目搭建師徒幫帶機(jī)制，挑選化工資深骨干帶教新員工，覆蓋工藝流程、設(shè)備原理、現(xiàn)場操作、應(yīng)急處置等內(nèi)容。

同時(shí)推行中控和現(xiàn)場輪崗學(xué)習(xí)模式，避免操作人員只熟悉單一崗位。不少原本沒有化工背景的人員，經(jīng)過持續(xù)實(shí)操訓(xùn)練，逐步具備獨(dú)立巡檢、中控監(jiān)控的能力。如今這支在戈壁項(xiàng)目歷練出來的隊(duì)伍，承擔(dān)起裝置日常值守與巡檢任務(wù)，持續(xù)保障系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。

三項(xiàng)核心技術(shù)協(xié)同，搭建完整能源閉環(huán)

項(xiàng)目依靠三套特色技術(shù)方案，分別解決能源轉(zhuǎn)化效率、綠氫消納、源荷匹配三個(gè)核心痛點(diǎn)。5MW直流離網(wǎng)示范系統(tǒng)，把光伏直流電直接送入電解槽，跳過逆變、整流多次變換環(huán)節(jié)，減少中間環(huán)節(jié)的能量損耗，提升光伏電力到綠氫的轉(zhuǎn)化效率。

明陽氫燃研發(fā)的30MW純氫燃?xì)廨啓C(jī)“木星一號(hào)”，是這套體系里的調(diào)峰消納單元。機(jī)組支持100%純氫燃燒，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)燃燒室與控制方案。設(shè)備最大每小時(shí)可消耗綠氫3.8萬m³，每年能夠消納約1萬噸綠氫，提供近2億kWh調(diào)峰發(fā)電量，形成風(fēng)光發(fā)電、電解制氫、氫燃發(fā)電的閉環(huán)路徑，為富余綠氫的利用提供可行方案。

針對(duì)風(fēng)電出力波動(dòng)的特點(diǎn)，項(xiàng)目聯(lián)合清華大學(xué)開發(fā)一體化柔性控制系統(tǒng)。這套系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集風(fēng)光出力數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電解槽投運(yùn)臺(tái)數(shù)與負(fù)荷分配，讓制氫負(fù)荷跟隨電源側(cè)出力變化，降低間歇性新能源給化工連續(xù)生產(chǎn)帶來的沖擊。

三套技術(shù)相互配合，兼顧轉(zhuǎn)化效率、靈活調(diào)峰和穩(wěn)定生產(chǎn)，構(gòu)成項(xiàng)目最核心的技術(shù)底座。隨著整套裝置平穩(wěn)運(yùn)行，項(xiàng)目持續(xù)積累風(fēng)光氫氨一體化運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，為同類零碳化工項(xiàng)目提供工程樣本。戈壁之上的綠氨實(shí)踐還在持續(xù)推進(jìn)，后續(xù)也會(huì)持續(xù)輸出可復(fù)制的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。