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4月28日,位于香港中华煤气总部大楼的全港首个商厦氢能充电站正式启动,标志着香港氢能分布式发电实现商业化落地。该项目由中集安瑞科与香港中华煤气联合试验,以离网式氢电充电为核心,实现了零碳发电、即发即充,大厦不需要大规模升级电力设施,就能为停车场增设充电桩;该项目获香港特区政府环境及生态局审批通过,有望破解城市高密度楼宇电动车充电难、减轻电网高峰负荷压力,有利于帮助香港2050年前实现“碳中和”目标。众所周知,受困于成本,氢发电始终面临着推广难的问题。该项目不仅解决了香港商业楼宇充电桩扩容的痛点,为全球范围内电力升级改造成本高企的城市和老旧小区,以及电力扩容受限的商业空间提供了可复制的“离网充电”样本,更为氢发电在离网场景外的应用寻找了新突破口。项目现场
香港商厦氢能应用方案介绍
本项目是一个“额外电力”的方案:采用“樽装本地氢”模式,先将本地生产的氢气注入气瓶,运送至商厦并接驳氢能设备,为3个汽车充电桩提供电力。
该氢电系统额定发电功率25千瓦,氢气消耗量每小时1.62公斤,搭配储能电池后,可为楼宇电动车充电及应急供电提供稳定、零碳的电力保障。系统采用双橇体模块化设计,由储氢系统与氢发电系统组成,设备在工厂预制、现场快速对接,适合香港城区紧凑的场地条件。全系统配备多级安全联锁、氢泄漏监测、紧急停机等保护机制,符合香港严苛的安全标准。
据测算,按每日运行8小时计算,该项目年用氢约5000公斤,年发电70000千瓦时,年减碳约39.9吨二氧化碳,相当于植树约2200棵。
氢发电装置
商业楼宇与城市供电改造助力氢发电商业化应用破局
香港的项目展示了氢能在商业建筑及充电场景中的潜力,更关键的是,该项目展示了在高密度、高改造成本的城市环境中的氢发电商业化应用可能。这一定程度上突破了“电网所到之处,氢能退避三舍”的“魔咒”。
长期以来,除了近期爆发的海外数据中心用电场景外,燃料电池发电一直都难以寻找到较为合适的应用场景,对于氢发电项目的应用讨论,一直设置了在“离网”和“存在排空氢气”两大前提。其主要原因包括还是成本偏高:电-氢-电的转化率低于40%,成本远高于电网直供或储能站供电。
即使是海外数据中心场景,大前提也是电力短缺,企业短时间内难以找到电力来源或购买发电设备,项目延期造成的损失远大于那点额外的电力成本,为了项目尽快投用而选择了燃料电池。
因此,香港的商厦氢能充电站项目的实践可谓弥足珍贵:在空间拥挤、电力设备老旧且不易升级改造的地区,由更灵活的氢能装备提供电力升级和扩容服务。
从商业楼宇的角度看,增建充电桩的难点从来不是场地和资金,而是原有电力系统的物理极限和改造难度。香港电动车保有量快速攀升,老旧写字楼的电力增容瓶颈日趋突出。
从城市的角度看,电力网络和燃气管网是新建易、改造难,尤其是发展成熟、寸土寸金的大城市和逼仄的老旧城区。香港城区建设成熟、拥挤举世闻名,电力网络升级改造甚至不是成本问题,而是几乎没有可执行性的问题。
在此情况下,分布式氢能的独立扩容和灵活扩容能力就成为零碳城市建设的重要方案。
更进一步的讨论:氢发电能不能成为重塑城市能源运输与供应基础框架的关键变量?甚至打破氢能作为“替代性、补充性能源”定位的共识?
有人提出,至少在“重塑城市能源框架”上,答案应该是“是”。
氢云链认为,香港的实践即使得到验证,显然也是建立在“电网力不能及”的前提上,依旧在“氢能是电力的补充”的框架,有一定的局限性。但毫无疑问,香港的实践,将为类似伦敦、纽约等大都市,以及中国大型老城区等电力应用升级和改造提供了有力的范本,从而为氢能的商业化推广打开新的广阔空间。
类似参考案例
产业界也有类似的商业楼宇场景氢能发电的示范案例。
2022年,由丰田系汽车经销商公司、租赁公司等组建的U Group在总部大楼棱镜大厦(Prism Building)的改造中引进了“Hydro Q-BiC” 氢能利用系统,在用电高峰及特殊时期为建筑提供电力。该系统搭载了20kW太阳能发电制氢的水电解装置、储存氢的储氢合金罐、蓄电池以及额定功率100kW的纯氢燃料电池。该系统可储存450Nm3的氢、蓄电容量相当于674kWh。
氢能利用系统Hydro Q-BiC在棱镜大厦的应用
国内则以南北两个“氢进万家”示范项目为代表,如南方佛山氢能进万家智慧能源示范社区项目,采用了4台燃料电池热电联供设备构建多能互补微电网,解决社区内394户家庭的供能问题。但严格意义上来讲,这并非商业楼宇的氢能发电应用。
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编辑:风氢扬 校对:氢氢我心 审核:氢云小仙女
来源:氢云链
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