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氢动中国 领跑未来 设计监理公司面对能源转型新形势 抢占氢能发展先机
氢动中国 领跑未来
设计监理公司面对能源转型新形势
抢占氢能发展先机
前言
2020年是对设计监理公司具有里程碑意义的一年。2020年12月28日,由设计监理公司设计完成的全国首座综合能源制氢加氢加气一体化站——“南庄制氢加氢一体化站”在广东省佛山市禅城区南庄镇开工建设。
氢能源正成为全球能源技术革命的重要方向和全球未来能源战略的重要组成部分。《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》中提到,2030年,国内将建成1000座以上加氢站,氢燃料电池车也将达到200万辆。据2020氢能产业发展创新峰会发布的《中国氢能产业发展报告2020》预计,到2050年,氢能在交通运输、储能、工业、建筑等领域广泛使用,加氢站数量达到12000座,氢燃料电池汽车保有量达到3000万辆,中国将进入氢能社会。氢能产业正式写入“十四五”规划,2020年3月,发改委、司法部出台意见,要在两年内对氢能立法。更为重要的是,“碳达峰、碳中和”宏伟战略目标的提出,为我国氢能步入快速发展轨道提供了强大引擎。
当前,我国氢能产业发展初具条件,但仍存在标准法规体系不完善、基础设施建设不足、氢源供应不均衡不稳定、关键材料核心技术尚未自主、综合成本较高等问题,采用分布式天然气制氢加氢一体化站建设模式是解决以上问题的其中一种选择。在制氢端,天然气制氢在环保、效率、能耗、投资、碳排放等方面有明显优势,基于目前已经完善的天然气产业和基础设施,能为氢能产业的发展提供稳定、充足、低碳的氢源。天然气制氢工艺,可以实现加氢站现场制氢,制氢成本适中,可以很好的解决我国部分地区氢气源分布不均影响加氢站建设布局的问题。通过对现有天然气场站改扩建,同时又减少氢气储运环节,有效降低制储运成本。天然气制氢加氢母站配套一定区域范围内的加氢子站建设模式是实现加氢站商业运营盈利的有效途径。
作为中国城市燃气氢能发展创新联盟副理事单位,设计监理公司致力于氢能领域技术应用与研发,积极投入氢能项目建设,全力培育新型业务。
抓住机遇,抢占先机
佛山市作为广东省氢能源发展的示范城市,正大力发展加氢站的建设工作,《佛山市氢能源产业发展规划(2018-2030年)》中明确“鼓励加氢站与加油站、加气站或充电桩合并设置”,计划到2030年全市建成57座加氢站。2019年,公司抢抓广东地区大力发展氢能的有利契机,充分发挥广东分公司的资源优势,抢占氢能领域市场先机,与佛燃能源股份有限公司达成合作,在佛山市禅城区南庄镇规划设计建设全国首座综合能源制氢加氢加气一体化站--“南庄制氢加氢一体化站”。该站设计成为集天然气制氢、光伏发电耦合电解水制氢、加氢、加气等功能于一体的综合能源供应站,属于站内制氢-加氢母站,日制氢加氢能力达1000公斤,可满足100辆氢能公交的使用需求。该项目已于2020年12月28日正式破土动工,将建设成为全国氢能样板项目和精品工程。
技术为本,创新突破
公司组织专业工程咨询、设计团队,根据南庄天然气制氢加氢站建设需求,依据现行加氢站建设相关国家标准规范及法律法规,结合我国目前氢能源发展趋势,在项目中实现多项创新突破。一是采用撬装全自动化的天然气制氢装置,实现天然气本地制氢加氢;二是采用制氢、加氢、加气一体化智能站控系统设计,为制氢加氢站的运营安全提供可靠保障;三是采用水电解制氢作为备用氢源,提高了运营的可靠稳定性和设计加氢能力;四是采用光伏发电和储能,实现一定绿氢生产能力;五是采用加氢加气合建站模式,有效节约土地资源,同时解决目前单一加氢业务运营经济性较差的问题。
南庄天然气制氢加氢一体化站是目前我国氢能产业发展阶段和推广阶段运营经济性最优设计方案之一,解决了加氢站选址、氢源供给、末端加氢成本高以及加氢站运营经济性差等一系列问题,为国内建设该类型或相似类型制氢加氢站具有一定的示范性和指导性,也为燃气行业相关企业进入氢能领域提供了技术路径。佛山市政府表示,“南庄制氢加氢加气一体化站项目,是佛山在氢能产业建设示范应用阶段向市场化初级阶段的重要转变”,广东省继南庄加氢站建成后,也会复制一体化站的成功经验,建设更多的制氢加氢一体站,带动上下游产业链形成一定的规模效益,推动氢能产业发展迈入良性轨道。
服务至上,深耕细作
由于该站是对原南庄加气站用地及其基础设施进行改造,原站址由旧鱼塘填土而成,土质疏松,基础处理是重中之重。同时场站用地需求紧张,工艺配套设施较多,还要满足未来功能拓展需要。项目配合初期,恰逢新冠疫情防控形势较为严峻时期,项目设计团队克服困难,多次到现场实地踏勘,反复测量论证,因地制宜提出基础处理技术方案,对制氢装置、LNG泵壳、吸附塔等主要设施进行优化设计,将常规装置小型化、紧凑化,最大限度压缩场地空间。设计图纸绘制阶段,设计团队也多次与甲方和相关方召开远程线上设计例会,充分沟通研讨,不断优化方案,合理降低工程投资。团队成员并肩作战,团结协作,舍弃了休息时间,将高效率、高标准、严要求贯穿项目始终,确保项目施工图设计、报审等工作顺利如期完成,为项目顺利推进打下坚实基础。
协同发展,合作共赢
2020年,公司作为联合发起成员之一,加入“中国城市燃气氢能发展创新联盟” (简称“中国城燃氢盟”),并担任副理事长单位。该联盟是由中国土木工程学会燃气分会作为指导单位,佛燃能源集团股份有限公司联合相关政府部门、研究机构、社团和行业组织、知名企业等四十余家单位共同发起,旨在坚定我国能源改革方向,谋划城燃行业转型路径,在氢能产业发展热潮背景下共创未来,致力于打造成为中国政产学研用资多赢的品牌创新平台。联盟聘请多位中国工程院院士、资深专家、学者组成战略指导委员会,为联盟提供指导和决策建议,指导联盟在国内氢能行业的发展。
2020年11月,中国城燃氢盟秘书长一行到公司进行调研访谈,双方就氢能领域发展趋势、氢能产业发展前景、协同发展机遇等方面进行深入交流,双方就联盟整合产业链、实现资源信息充分共享、共同推进行业发展等方面达成共识。公司也将依托联盟平台优势,与联盟成员单位积极开展多角度的沟通与协作,创建合作共赢的发展模式,促进燃气氢能融合发展,也为公司全国范围内的氢能创新发展带来更多市场机遇。
2021年是“十四五”开局之年,也是推动“碳达峰、碳中和”目标达成的关键时期,氢能作为实现脱碳的重要解决方案,在实现这一美好愿景中发挥着重要作用,得益于技术进步、规模化推广和政策支持,氢能及燃料电池产业链将日益完善,并进入快速发展轨道。公司不断加大核心技术自主研发与应用力度,自2017年持续开展了天然气制氢加氢加气合建站关键技术研究、天然气制氢加氢站站控系统研究等技术研发工作,并于2020年参与经中国标准化协会批准立项的《天然气掺氢混气站技术规程》标准的编制工作。同时,公司“十四五”科技发展规划中,也将“氢能技术”的相关应用研究作为重点研发计划之一,以全面做好氢能技术研发及技术储备,不断增强技术创新性及领先性。
结语
公司已经具有天然气制氢加氢站规划咨询、设计和EPC总承包的实力,掌握了天然气制氢加氢站相关技术和站控系统等核心技术,拥有一支专业、创新、高效的团队,为公司在氢能领域的创新发展奠定了坚实基础。未来,公司将以国家氢能领域发展政策为引领,继续借氢能之势开拓市场,加快推动企业转型升级,提升企业核心竞争力、实现企业高质量发展。