北京首个氢能供热示范项目长啥样
来源:中国能源报 2024年02月04日 11:11 作者:张胜杰
2024-02-04 11:11 来源:中国能源报 作者:张胜杰

▲北京氢能首个供热项目的供热子系统, 张胜杰/摄 凛冬时节,北京市石景山区隆恩颐园小区的闫女士家暖意融融,与北京市其他小区不同的是,隆恩颐园小区在这个供暖季率先用上了氢能供暖,居民们第一次感受到氢能带来的“温暖”。

▲北京氢能首个供热项目的供热子系统。 张胜杰/摄

凛冬时节,北京市石景山区隆恩颐园小区的闫女士家暖意融融。与北京市其他小区不同的是,隆恩颐园小区在这个供暖季率先用上了氢能供暖,居民们第一次感受到氢能带来的“温暖”。“室内温度每天大概在22—24摄氏度之间,很暖和。”闫女士说。

隆恩颐园小区正是日前投用的北京首个氢能供热示范项目所在地。该项目采用氢能供热系统设备后,可实现等效供热5000平方米,每年可减少燃气消耗4万标立方米,减排二氧化碳80吨。北京建筑节能协会分会热电与新能源产业分会副秘书长李欢欢表示:“这个项目目前已安全试运行,解决了氢能供热的安全性问题并试图突破经济性,标志着氢能供热迈出关键一步。”

氢能利用是“双碳”目标下加速能源转型、实现清洁供暖的重要可选路径。目前,氢能供热面临哪些挑战?发展前景如何?带着问题,《中国能源报》记者日前实地探访了隆恩颐园小区的氢能供热项目。

实现零碳供热

在隆恩颐园小区218一期锅炉房,《中国能源报》记者见到了用于供热的氢能设备机组。“这个氢能设备机组分为脱氢模块和氢能供热模块,脱氢系统用催化方式将氢从含氢有机液中释放出来,以氢能为驱动能源,可同时利用氢燃料电池产生的电能和热能。”北京热力石景山分公司党委书记郭弢指着眼前一组白色箱子介绍,“作为北京首个氢能供热示范项目,该项目可广泛利用绿氢资源,真正实现零碳供热,而且整个过程无氢气存储,无特种设备,安全高效。”

据了解,该项目由北京热力投资,总供热面积12.48万平方米,以居民供热为主,目前采用燃气锅炉供热。项目选配2台85KW的氢能供热机组,利用安全有机液储运氢技术,用于加热二次管网回水,作为补充热源与原有燃气锅炉联合工作,系统综合性能系数达到1.5。

谈及该技术的工作原理,北京热力石景山分公司技术设备部副经理朱晨阳介绍:“它采用化工催化技术,将氢与有机液相结合,使之转化为常温常压的含氢有机液。这种液体具有不易燃、不易爆、不挥发、无毒、无腐蚀性等特性,化学性质稳定,按照现行国家相关标准,属于非危化品,可以按照普通货物运输,无限行限入区域。”

经济性待提升

在清洁供热大趋势下,氢能供热近年日渐受到重视。国家发改委2022年3月发布的《氢能产业发展中长期规划(2021—2035)》提出,要根据各地既有能源基础设施条件和经济承受能力,因地制宜布局氢燃料电池分布式热电联供设施,推动在社区、园区、矿区、港口等区域内开展氢能源综合利用示范。北京市发改委等十部门也于日前印发《全面推进新能源供热高质量发展实施意见的通知》,明确鼓励氢能热电联供新技术试点试用,在供热基础设施上先行先试。

作为探索性的尝试,北京首个氢能供热项目的节能及清洁优势将逐步显现,但谈及氢能供暖的经济性,郭弢坦言:“目前氢能成本还是明显高于管道天然气、液化天然气等能源。”

对此,清洁供热产业委员会秘书长赵文瑛也表示认同:“氢能应用场景较多,但目前价格较高,按照氢气价格每公斤60元计算,单位焦耳热值成本也要400元以上了,目前肯定不划算。”

在郭弢看来,氢气作为危化品,首先面临储运难题,加之经济性的制约,目前并未得到大面积推广应用。

“氢气活性强、密度低、储运困难,目前主要是高压形式储运。而高压氢及低温液态氢均为危化品,储运成本高,而且有限行限入区域限制,难以长时间储存、长距离运输,也难以大规模应用。另外,高压氢的转化效率低,对特种设备要求高,根据现有特种设备安全法等规范,高压氢气难以进入供热锅炉房。”郭弢进一步解释。

热电联供有前景

“随着储运成本进一步下降,氢能供热场景经济性将大幅提升。”郭弢告诉《中国能源报》记者,“氢能未来非常有可能成为供热行业的新型重要能源之一,前景值得期待。”

在赵文瑛看来,未来氢能在供热领域比较适合的应用场景还是热电联供,以及工业用热和居民生活用热等。

《中国能源报》记者在采访中了解到,作为氢能的应用方式之一,热电联供不仅可以为建筑提供热能、电能,还能通过制冷机等设备回收利用废热,为建筑制冷、控湿,实现建筑节能。

“氢燃料电池热电联供能源利用效率高,将发热和发电属性结合后,优势得以显现,将成为探索替代天燃气供热的路径之一。”北京海得利兹新技术有限公司总经理郭志斌告诉《中国能源报》记者,“目前,我们已在北京大兴氢能示范区、山东聊城等地实施了多个高温膜燃料电池热电联供应用示范。从运行情况看,1个5KW热电联供系统产生的热量,可以满足140平方米供热需求,其中1元燃料成本收益包含1度电能和1.4度热能,按这个收益核算,可以形成商业闭环。”

此外,郭弢还建议,其他绿氢资源丰富的地区可以考虑在现有天然气管道中掺杂氢气,满足建筑领域供热需求,同时减少碳排放。“在氢气浓度相对较低的情况下,无需对基础设施和终端应用进行重大改变,投资成本较低。同时,还应重考虑氢气应用的安全性,在减排的同时保障安全运行。”

原标题:实地探访北京首个氢能供热示范项目

文丨本报记者 张胜杰

【责任编辑:刘澄谚 】

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