中國儲能網(wǎng)訊:9月7—9日,由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司、國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司、浙江省能源局聯(lián)合指導(dǎo),中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會聯(lián)合232余家機構(gòu)共同支持的第十二屆中國國際儲能大會在杭州洲際酒店召開。本次大會由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會、中國科學(xué)院電工研究所儲能技術(shù)組和中國儲能網(wǎng)聯(lián)合承辦。
大會以"共創(chuàng)儲能新價值,共建市場新格局"為主題,聚焦新型儲能安全持續(xù)發(fā)展,針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討,分享可持續(xù)政策機制、資本市場、新型儲能系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、標準、示范項目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應(yīng)用。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領(lǐng)域的913家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè),3317位嘉賓參加了本屆大會,其中154家企業(yè)展示了儲能產(chǎn)品,可謂盛裝出席,涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
大會組委會邀請中國質(zhì)量認證中心高級工程師劉鵬華做《氫儲能認證和質(zhì)量服務(wù)體系》主題報告。以下為發(fā)言主要內(nèi)容:
劉鵬華:各位專家、各位老師下午好,我?guī)須鋬δ苷J證和質(zhì)量服務(wù)體系。主要分為四個部分進行介紹,第一部分是儲能與氫,第二部分是氫能產(chǎn)業(yè)分析,CQC認證與質(zhì)量服務(wù),最后是CQC新能源業(yè)務(wù)簡介。
儲能是電力系統(tǒng)重要的靈活性調(diào)節(jié)資源,同時具有電源和負荷的雙重屬性。氫儲能是化學(xué)儲電的方式之一,通過可再生能源電解水制氫技術(shù),利用棄風(fēng)、棄光、棄水制氫實現(xiàn)對可再生能源的消納和儲能。相比其他化學(xué)儲電技術(shù),其具有“質(zhì)量能量密度高、長期儲能特性穩(wěn)定”的優(yōu)點。
下面對氫能產(chǎn)業(yè)鏈進行簡單的介紹,從技術(shù)領(lǐng)域來講包括制氫、儲氫、運氫、加氫和用氫。在制氫領(lǐng)域中最常見,人們最熟悉的是電解水制氫,電解水制氫發(fā)展方向非常多,目前國內(nèi)比較成熟的應(yīng)用領(lǐng)域是堿性電解水,也是規(guī)模最大的,但是也有局限性。目前我國還有世界正在攻關(guān)的是質(zhì)子交換膜制氫技術(shù),主要是應(yīng)用于氫儲能領(lǐng)域,它具有動態(tài)特性比較好的優(yōu)點,另外還有高溫固體氧化物制氫系統(tǒng),叫SOEC,它的特點是可以進行熱電聯(lián)供,對氫的品質(zhì)要求比較低。最后還在實驗室論證階段的是AEM技術(shù),也就是陰離子交換膜技術(shù)。
在儲氫領(lǐng)域目前使用最多的主要是物理儲氫法,物理儲氫里面也分很多種類,我們大家還有站里面經(jīng)常使用的是高壓儲氫技術(shù),也就是把氫氣通過壓縮機來把它打到比較高的壓力狀態(tài),封存在儲罐當(dāng)中。除此之外還有一些有特點的儲氫技術(shù),包括碳納米管吸附技術(shù),化學(xué)儲氫當(dāng)中的儲氫合金技術(shù)等,這些都是應(yīng)用比較廣泛的領(lǐng)域。在氫儲能當(dāng)中還有兩項非常有前瞻性的技術(shù),想跟大家分享一下。第一個是液氫,目前我國的液氫的應(yīng)用領(lǐng)域主要還停留在軍用領(lǐng)域中,也就是運載火箭的燃料這一層面,至于民用的液氫領(lǐng)域目前還停留在實證階段,這是未來的發(fā)展方向。另外是管道輸氫技術(shù),管道輸氫技術(shù)目前也是小范圍的應(yīng)用,沒有得到大規(guī)模的普及,因為它成本比較高。
第三部分是運氫,運氫部分我們國家允許可以上路的車最高35兆帕,未來我們研究50兆帕的儲罐和80兆帕的儲罐。加氫是離我們相對比較近的領(lǐng)域,今年我們國家已經(jīng)有超過252座加氫站在運營,到2025年將超過1000座,加氫領(lǐng)域我們比較熟悉的有三種,第一種是35兆帕加氫,第二種是70兆帕加氫,第三種是液氫。
35兆帕加氫主要應(yīng)用于一些商用車的加氫領(lǐng)域,它的壓力比較低,相對來講技術(shù)成熟度是最高的。70兆帕加氫目前主要應(yīng)用在日本和美國的一些加氫站領(lǐng)域,我們國家還處在實驗驗證階段,沒有大規(guī)模的鋪開。液氫加氫站可以說跟液氫制取和運輸緊密結(jié)合的一種技術(shù),目前我們國家還處在實證階段。
下面介紹一下用氫環(huán)節(jié)。相對來說跟我們生活緊密相關(guān)的是運輸設(shè)備,就是各種各樣的車輛,包括轎車、卡車、叉車、機車,他們的原理是一樣的,就是使用氫-空燃料電池。便捷設(shè)備的功率和規(guī)模相對大一點,主要用在充電電源和玩具當(dāng)中,還有一些小型的無人機這些應(yīng)用領(lǐng)域。在固定式燃料電池當(dāng)中通信、醫(yī)療、應(yīng)急電源站是比較普及的一個應(yīng)用領(lǐng)域。除此之外現(xiàn)在正在攻關(guān)的還有一些固體氧化物燃料系統(tǒng),會給我們某區(qū)域或者家庭實現(xiàn)熱電聯(lián)供。日本和美國在這方面的研究目前是最前沿的。
在我們整個氫產(chǎn)業(yè)鏈過程中,氫安全是每個環(huán)節(jié)關(guān)注的重中之重。通過提供全過程的質(zhì)量服務(wù),能夠在全產(chǎn)業(yè)鏈每個環(huán)節(jié)中最大限度的保證氫安全。
下面從氫產(chǎn)業(yè)鏈的氫能經(jīng)濟角度講解一下。主要分為兩部分,第一部分是能源側(cè),能源側(cè)是指通過可再生能源制氫技術(shù),消納多余電力,通過輸氫或者儲氫環(huán)節(jié)應(yīng)用到氫能網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,最后通過加氫站或分布式儲能進行應(yīng)用。裝備側(cè)是能源側(cè)的基礎(chǔ)保障,目前主要應(yīng)用的領(lǐng)域是新技術(shù)的研發(fā)突破方面,包括制氫技術(shù)和燃料電池技術(shù),在這個方面來講,它們的核心問題是材料問題,材料的突破就能導(dǎo)致氫技術(shù)的研發(fā)突破,最終使整個產(chǎn)業(yè)鏈的成本降低。
我們認證領(lǐng)域相關(guān)的企業(yè)能夠做的,在氫能經(jīng)濟中承擔(dān)三個方面的作用,一是探索氫能發(fā)展瓶頸解決方案,引領(lǐng)行業(yè)先進技術(shù)發(fā)展方向;第二是與行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)合作,推動行業(yè)標準化進展,第三是構(gòu)建氫能行業(yè)質(zhì)量體系,促進氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
我們可以看一下“十四五”清潔能源基地布局圖,可以明顯看出,我國的清潔能源基地主要布局在西北、東北和西南地區(qū),我國用電大戶主要在東部地區(qū),能源消納外送需求是清潔能源基地的重點需求之一??稍偕茉粗茪浼夹g(shù)是解決消納問題的解決方案之一。通過液氫運輸、氫氣管道運輸可以解決清潔能源基地的輸送需求。
風(fēng)光的總發(fā)電量占比超過30%,大電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率、電壓、功角穩(wěn)定極限以及建設(shè)成本決定了大電網(wǎng)系統(tǒng)消納新能源的極限。分布式+儲能系統(tǒng),將是電力重要解決方式,這里面可以通過分布式風(fēng)光儲制氫系統(tǒng)和高溫固體氧化物燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)結(jié)合,提供就地消納解決途徑。
今年的3月23日,國家發(fā)改委和國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃》,明確氫能戰(zhàn)略定位。氫能是未來國家能源體系的重要組成部分,氫能是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體,氫能產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向。預(yù)計到2025年我們將迎來氫能規(guī)?;l(fā)展拐點,預(yù)計到2035年將是氫能產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的區(qū)間。2025年可再生能源制氫規(guī)模將超過20萬噸。
再介紹一下可再生能源制氫的項目。水電解制氫項目投資成本很高,如綠色氫能一體化示范項目總投資規(guī)模1.5億,水制氫系統(tǒng)總設(shè)備投資約0.48億,投資占比超過30%,制氫系統(tǒng)主要有三部分組成,制氫整流器、水電解槽和純化設(shè)備。
能夠使整個制氫系統(tǒng)穩(wěn)定運行的最關(guān)鍵設(shè)備,就是制氫整流器,它直接影響氫系統(tǒng)的穩(wěn)定,設(shè)計存在問題或質(zhì)量不過關(guān)的整流器,嚴重影響整個系統(tǒng)的問題,導(dǎo)致:
1、時刻面臨供電系統(tǒng)不穩(wěn)定拉閘斷電;
2、整流柜高頻噪音和振動;
3、電網(wǎng)內(nèi)其他設(shè)備工作異常(如電機受干擾誤跳車)
4、分離器電位與電解池點位電勢差大于115V導(dǎo)致管路被腐蝕。由于整流器的質(zhì)量導(dǎo)致電勢差過高,會嚴重影響氫安全。
電解槽和附屬設(shè)備是整個制氫環(huán)境中最重要的核心設(shè)備,它的能效等級影響氫安全和制氫成本,電解槽的選擇和解決主要存在以下問題:
1、電解槽能效差別較大。
2、風(fēng)光儲互補離網(wǎng)式制氫對電解槽動態(tài)響應(yīng)有比較高的要求,壽命影響較大;
3、電解槽投資占比高,如何保證供貨周期并確保電解槽建造質(zhì)量是業(yè)主的關(guān)心點。
下面介紹一下行業(yè)標準,我們可以看到對于制氫領(lǐng)域來講,現(xiàn)在的標準總體來講年份都比較久遠,在儲運氫環(huán)節(jié)當(dāng)中標準體系存在很多不完善的地方,最核心的是氫安全的檢測,檢測領(lǐng)域整個體系出現(xiàn)大段空白,現(xiàn)在目前沒有一個氫安全檢測的國標出臺。標準不完善,標準適用年代久,檢測標準整體缺失,是氫能行業(yè)標準體系中的三大問題。
基于以上痛點,CQC聚焦氫能上游制氫領(lǐng)域,為設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)和業(yè)主提供重點設(shè)備認證和質(zhì)量技術(shù)服務(wù)。
我們設(shè)計了氫能產(chǎn)品標識。第一個提出的是制氫整流器產(chǎn)品認證,認證范圍包括制氫整流器的安全與性能,我們依據(jù)的國標是3859.1和34120,在此基礎(chǔ)上推出了我們制氫整流器認證規(guī)則。我們認證的模式包括送樣檢測和現(xiàn)場實驗相結(jié)合的方式,結(jié)合工廠檢查以及獲證后的監(jiān)督核查來進行認證。
我們在制氫整流器的基礎(chǔ)上又開發(fā)了水電解制氫系統(tǒng)的節(jié)能認證,檢測范圍包括氫氣產(chǎn)量、直流、交流能耗以及最后的綜合能效,依據(jù)的標準是國標32311的標準,在此基礎(chǔ)之上為了提高我們采信的權(quán)威性,以及減少設(shè)備供應(yīng)商的采信成本,我們使用了節(jié)能認證的標志和氫能產(chǎn)品的雙標識。
我們開發(fā)了水電解制氫系統(tǒng)節(jié)能認證規(guī)則,因為水電解制氫系統(tǒng)的規(guī)模較大,所以我們主要采用現(xiàn)場實驗和工廠檢查和獲證后的監(jiān)督檢查三方面來確保認證有效性。
對于業(yè)主關(guān)心的領(lǐng)域,我們開發(fā)了重點設(shè)備質(zhì)量技術(shù)服務(wù)。主要包括技術(shù)方案審查、氫能監(jiān)造服務(wù)以及交付進度跟蹤三方面。在技術(shù)方案審查領(lǐng)域,基于第三方角度對制氫項目中關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)方案進行審查,依據(jù)行業(yè)相關(guān)標準對設(shè)備技術(shù)方案中的重要零部件、涉氫材料、技術(shù)方案等進行核查,確保重點設(shè)備與項目整體相匹配、設(shè)備設(shè)計方案可靠,滿足行業(yè)標準及技術(shù)協(xié)議要求。
在設(shè)備的PID圖、電氣、控制的專業(yè)圖紙出具以后,從第三方的視角出發(fā),參與到項目的HAZOP分析、LOPA保護層分析中,幫助設(shè)備廠家和業(yè)主完善技術(shù)安全設(shè)計,減少風(fēng)險。
在監(jiān)造領(lǐng)域,我們對制造環(huán)境進行督促、檢查和跟蹤,確保設(shè)備制造過程中安全技術(shù)方案執(zhí)行。對重要零部件、重要材料有條件時進行隨機抽檢,幫助裝備制造企業(yè)保證設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量,同時密切跟蹤生產(chǎn)計劃,保證交付周期,對于延期的風(fēng)險給予及時預(yù)警。
對于無法進行出廠測試的大型裝備,主要指的是電解槽,協(xié)助廠家和業(yè)主對外觀、零部件安裝情況,以及發(fā)貨清單、設(shè)備銘牌材料進行檢查記錄。
加氫領(lǐng)域中CQC緊扣市場熱點和自身服務(wù)能力,聚焦與氫能在交通領(lǐng)域應(yīng)用,推廣加氫站領(lǐng)域技術(shù)服務(wù),促進加氫站設(shè)計、運營安全合規(guī)。
我們推出加氫站驗收評價服務(wù),從設(shè)計、安全、性能、運維四各方面,對加氫站整體進行評價,評價的依據(jù)綜合參考加氫領(lǐng)域中的目前已有的各項國標,綜合制訂了我們加氫站驗收技術(shù)規(guī)范,評價的模式是設(shè)計評審、現(xiàn)場檢查、運維評審、監(jiān)督檢查四方面。
2021年11月,CQC團隊為北京冬奧會保供的四座加氫站,承擔(dān)了他們的安全檢查和安全復(fù)查工作,為冬奧會的順利開展提供了保障工作。城管委對我們的工作非常滿意,我們也順勢承擔(dān)了2022-2023年北京市范圍內(nèi)10座加氫站的安全檢查工作。這是我們在加氫站檢查過程中得到的一些部分問題,可以供大家參考。主要有以下幾方面,一方面是布局問題,另一方面是設(shè)備本身的質(zhì)量問題,還有一部分是設(shè)計環(huán)節(jié)的時候,未按照國家標準設(shè)計,這幾方面的問題比較多。
最后簡單介紹一下CQC的新能源業(yè)務(wù)。我們在太陽能、風(fēng)能、儲能、氫能和生物質(zhì)能五大方面,在產(chǎn)品認證、技術(shù)服務(wù)、標準研發(fā)、科技創(chuàng)新四個環(huán)節(jié)中建立了新能源全領(lǐng)域、全產(chǎn)業(yè)鏈、全過程的質(zhì)量服務(wù)體系。目前覆蓋了新能源原輔材料及零部件、設(shè)備整機到電站的全產(chǎn)業(yè)鏈、全地域氣候、國際化檢測認證體系。服務(wù)1100家新能源企業(yè),下面的圖是部分服務(wù)的客戶,目前已經(jīng)發(fā)了7000張證書,光伏發(fā)電產(chǎn)品在領(lǐng)跑者認證得到采信。我們開通了新能源項目全流程質(zhì)量監(jiān)控服務(wù),目前服務(wù)超過15GW時的項目,有1000個項目的經(jīng)驗,質(zhì)量服務(wù)包括全過程質(zhì)量監(jiān)造、出質(zhì)保檢驗、事故分析與鑒定,技術(shù)盡職調(diào)查、技改計算與評估等。
謝謝大家!