發電（包含熱電聯供、分布式發電、備用電源等）被認為是燃料電池繼車用之后另一大極具潛力的應用場景，國內燃料電池發電項目正在從千瓦級向兆瓦級邁進當中。憑借20年沉淀的扎實技術功底與豐富的燃料電池應用經驗，清能股份成為國內燃料電池兆瓦級發電實現商業化運行的拓路先鋒。

高工氫電獲悉，由清能股份旗下豫氫動力承接的2MW燃料電池熱電聯供項目已于9月26日正式下線，發往焦作煤業（集團）開元化工有限責任公司（簡稱“開元化工”）安裝運營。開元化工是河南知名氯堿國企，該項目是國內氯堿工業首個將副產氫氣作為能源通過氫燃料電池實現綜合利用的嘗試，也是目前國內首個商業化運行且功率最大的燃料電池熱電聯供項目，可以為廠區解決2MW的供電，約7GJ/h的余熱可供回收，同時為周邊加氫站供氫。

從項目運行角度來看，要做到不依靠補貼的商業化運行，整個項目的投資回報需要達到用戶需求，這個項目為燃料電池在副產氫高價值回收利用的經濟可行性方面做了開拓性的探索；從技術角度來看，發電用燃料電池與車用難點不同，對運行壽命及發電效率要求更高，同時需要根據應用場景特性來制定合適的軟件控制策略、監測運維方案。針對清能股份是如何攻克一系列難關的，高工氫電在第一時間對清能股份戰略總監張靖做了深度采訪。
基于長遠的戰略考量 

氯堿企業在生產過程中耗電量大、副產氫量大且存在排空現象。氯堿企業做好氫能利用，是降本增效的重要舉措。當前擺在氯堿企業面前有多種氫能利用方式，如采用氫氣鍋爐將副產氫燃燒制取高溫蒸汽；在氫氣市場需求增加的形勢下，也可以直接銷售副產氫原料或者提純后以高純氫的形式銷往加氫站及其他氫氣應用項目；或采用燃料電池實現熱電聯供，將副產氫利用起來為廠區供電供熱等。

作為自負盈虧的市場主體，究竟哪一種氫能利用方式最具價值，是氯堿企業做決策時必然要考量的?？陀^來看，氯堿企業投資燃料電池熱電聯供項目，的確可以實現變廢氫為寶、節能環保，但相較其他方式前期投資偏大、投資回報周期較長。

開元化工能夠第一個“吃螃蟹”，率先嘗試投資燃料電池熱電聯供項目，是基于長遠考量。該項目是其加強企業發展頂層設計，推動化工板塊轉型升級，打好基礎與儲備長遠相結合的重要舉措，為實現企業高質量發展進行戰略性嘗試。與此同時，該項目的順利實施，也成為氯堿工業探索新的副產氫高價值、高環保利用方式的行業引領者。

從設備供應方來看，清能股份及豫氫動力有著經過充分驗證的燃料電池電堆與系統產品技術，在熱電聯供領域也有很多的項目應用經驗，大大提升了用戶對燃料電池這一新技術的信任度。其團隊的用心付出及與用戶密切順暢的配合也是該項目能夠順利落地的關鍵要素。

“在整個前期決策過程中，我們做了長時間的可行性論證。整個項目規劃使用10-20年，年運行時間8000h，預計4-5年可以回收成本，長期持續運行則收益越大?！鼻迥芄煞輵鹇钥偙O張靖向高工氫電透露，該項目作為涉氫項目，且發電規模較大，一期為2MW，雙方在項目設計、各項審批到最終落地都付出了很多努力。

硬核技術打造“樣本”

在雙碳目標下，能夠在供熱、供電同時實現減碳的燃料電池熱電聯供技術前景廣闊毋庸置疑。但由于熱電聯供涉及學科門類眾多，從電力、熱管理到零部件要求等，相關技術有待進一步提高。國內近三年來，陸續有一些燃料電池熱電聯供項目上線，主要以小量的示范為主，能夠達到1MW的項目偏少。

此次清能股份2MW燃料電池熱電聯供項目成功線下，對于推進國內燃料電池熱電聯供的規模商業化發展具有里程碑意義。清能股份究竟采用了哪些“殺手锏”技術，能夠保障項目長期穩定可靠又經濟地運行？

一是獨創的“鈦+石墨”復合板電堆。此技術路線最大程度發揮鈦板和石墨板兩種板型的優點，能夠充分保障電堆的長壽命。清能股份的大功率電堆產品本身可靠性很好，是經過長時間驗證的成熟產品技術（該電堆2019至今配套車用系統超1000臺），可以支撐電站規模做大，是保障項目長時間可靠運行的關鍵。

二是模塊化設計。清能股份團隊將2MW項目分成2個1MW，這1MW又分成10套系統輸出，每套系統作為獨立的模塊，能夠獨立輸入與輸出，提高了整個系統的可靠性、魯棒性與安全性；降低了整個系統的復雜度，便于開發與維護。

三是核心部件自主化。清能股份已深耕行業20年，構建了燃料電池膜電極、雙極板、電堆、氫循環及系統總成為一體獨立自主、完整的技術平臺，自研核心部件實現了產品的高經濟性。

四是合理選定工況點。燃料電池電站與車用運行工況不一樣，車用工況動態變載多，電站相對平穩但對效率要求高。效率又與成本掛鉤，在終端使用過程中，最好的狀態是讓發電效率有很大的提高，同時成本達到最優?！皩τ陬~定工況點的選定，我們依據效率線與成本線間隔最大的原則，讓燃料電池電站性價比達到最優，此項目10kV供電終端額定工況下每kg氫氣發電效率在15-16度電?！睆埦刚f。

五是智能監測與調控策略。針對項目多套模塊化發電子系統協調控制、與電源端/負載端協調運行，以及運維等決策問題，清能股份提供一體化智能監測與調控系統，在運行過程中實現多模塊之間的協調控制運行，實現更高經濟性；且在常規運維基礎上，基于監控數據可實現預測性運維。

 豐富應用驅動未來

除了產品技術過硬外，作為燃料電池行業先鋒的清能股份在國內外燃料電池發電領域積累的豐富項目經驗，也為其如今成功配套2MW熱電聯供打下了堅實基礎。

多年來，清能股份為全球市場提供了包括民用熱電聯供、工業用熱電聯供、固定式發電系統以及分布式備用電源等產品與解決方案，廣泛用于路燈、電信基站、監控室、數據中心等場景。

在國內，公司提供的典型應用案例包括：

★ 2018年淮南市人防辦地面指揮中心氫能源應急電源系統項目。

★ 2020年5月向合肥陽光電源交付集裝箱式50kW燃料電池系統，應用于陽光產業園的分布式氫儲能示范項目。
★ 2021年，清能股份旗下豫氫動力與國網浙江公司合作完成全國首個海島綠氫示范項目，將海島富余風電通過電解水制氫，副產高純氧氣用于漁業養殖，同時通過燃料電池發電，解決用電高峰和緊急檢修情況下的用電需求，并將余熱回收為島上居民提供熱水。項目配套的熱電聯供系統額定功率為100kW，峰值功為150kW，系統高熱值發電效率大于44%，熱電聯供高熱值效率為81%，每年發電約10萬度。
★ 2022年，同濟大學長三角可持續發展研究院內10kW燃料電池熱電聯供系統配合光伏發電，形成光伏氫電耦合示范項目。日間利用光伏板提供居民用電的同時，將富余電力通過電解水制氫存儲，儲存的氫氣可以在夜間通過燃料電池發電為居民提供持續的電力供應，并將燃料電池余熱回收用于加熱生活用熱水；同時選配嵌入式加氫機，可為氫車加氫。

在海外，熱電聯供、小型分布式發電應用比國內更為成熟。清能股份做國際化的市場時間很長，公司的基因偏國際化，有充足的資源與人才基礎，發電應用案例更是遍布英國、南非、新加坡、韓國等地：

★ 2011年起為林德氣體開發了Hymera分布式發電系統，為倫敦奧運會部分場館提供照明，至今已出貨近2000臺，并在不斷增加。

★ 2018年，公司為韓國客戶配套規模為200kW燃料電池發電系統，采用工業副產氫為氫源，經過4年的產品技術驗證，得到了客戶的充分認可。
★ 2020年，清能股份聯合包括Bambili Energy以及Element One在內的能源巨頭，為南非比勒陀利亞的一家軍事醫院提供了5套燃料電池系統，做為該醫院的主要電力來源，支持當地政府應對新冠疫情（COVID-19）。
★ 2023年，韓國項目升級為1.2MW氫燃料電池發電系統，熱電聯供效率將超過85%，系統已通過IEC 62282-3-100:2019認證。
★ 此外，清能股份為新加坡政府ERP道路系統提供離網供電服務服務采用清能股份開發的甲醇重整燃料電池系統，至今已部署超過300個站點。

經過多年沉淀與部署，清能股份已成為全球燃料電池發電應用案例最多的企業之一，引領著燃料電池發電系統商業化發展，持續地推動燃料電池成本降低及可靠性提升。在它的引領下，相信國內燃料電池發電商業化進程很快將迎來質變的拐點。

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