上海國際氫能展獲悉，5月31日，工信部發(fā)布《國家工業(yè)節能降碳技術(shù)應用指南與案例(2024年版)》，其中，《氫能制取及利用技術(shù)》部分，共遴選并詳解了15項技術(shù)，涵蓋了重載物流長(cháng)途運輸車(chē)輛、氫儲能發(fā)電系統、加氫站和制加氫一體站建設及改造、氫能軌道交通、可再生能源制氫、氫氣鍋爐、大規模氫儲運裝置、工業(yè)爐窯、生物質(zhì)合成氣制氫、綠色航煤制備、富氫尾氣利用等多個(gè)應用領(lǐng)域。

大功率重卡車(chē)用燃料電池發(fā)電系統

該技術(shù)適用于重載物流長(cháng)途運輸車(chē)輛。采用氫燃料電池發(fā)動(dòng)機替代柴油發(fā)動(dòng)機，并使用工業(yè)副產(chǎn)氫氣，全程無(wú)排放。采用低鉑載量高性能膜電極，反應電壓高，從根本上提高發(fā)電效率、降低生產(chǎn)成本。配合高功率電堆層疊組裝和密封技術(shù)、系統控制和優(yōu)化技術(shù)，提高發(fā)動(dòng)機效率。發(fā)動(dòng)機系統兼容熱回收技術(shù)，低溫時(shí)為車(chē)內供暖。

氫燃料分布式發(fā)電系統

該技術(shù)適用于氫儲能發(fā)電系統。開(kāi)發(fā)燃料電池分布式發(fā)電系統，以氫氣作為原料與空氣中的氧氣發(fā)生電化學(xué)反應發(fā)電。燃料電池系統產(chǎn)生的直流電經(jīng)逆變器并升壓后，接入10千伏交流電網(wǎng)線(xiàn)。副產(chǎn)水蒸氣由潔凈水收集裝置收集，通過(guò)冷凝器回收熱能，獲取常溫液態(tài)水，全運行周期清潔無(wú)污染。設計自動(dòng)調節控制系統，可實(shí)現故障電堆系統在降容條件下持續運行。

加氫站成套裝備

該技術(shù)適用于加氫站和制加氫一體站建設及改造。采用加氫站成套裝備，將不同來(lái)源的氫氣通過(guò)壓縮機增壓儲存至儲氫瓶組，再由加氫機采用分級加注模式為氫燃料電池汽車(chē)加注氫氣。自主開(kāi)發(fā)液驅式氫氣壓縮機、隔膜式壓縮機等關(guān)鍵增壓設備，開(kāi)展站控系統標準化設計。建立整站能量流動(dòng)控制策略，智能控制加注過(guò)程，智能調整壓縮機啟停、儲氫瓶組充裝，實(shí)現加氫站全流程高效節能運行。

氫能軌道交通用燃料電池動(dòng)力系統

該技術(shù)適用于氫能軌道交通行業(yè)。采用模塊化理念設計大功率燃料電池動(dòng)力系統，基于燃料電池的可靠性、耐久性、結構強度、噪聲控制等優(yōu)化設計技術(shù)，進(jìn)行燃料電池系統的化工仿真與模擬、結構計算與設計、電氣設計、控制算法研發(fā)。實(shí)現核心功能模塊設計與開(kāi)發(fā)、系統集成與優(yōu)化控制、混合動(dòng)力能量管理、故障診斷與壽命預測。通過(guò)多套燃料電池系統并聯(lián)輸出，滿(mǎn)足氫能軌道交通車(chē)輛動(dòng)力需求。

兆瓦級固體聚合物電解質(zhì)電解水制氫技術(shù)

該技術(shù)適用于可再生能源制氫工藝。采用寬功率波動(dòng)、快啟動(dòng)爬坡的固體聚合物電解質(zhì)制氫技術(shù)和能瞬間反饋波動(dòng)能源的電源模塊，研制自洽于可再生能源寬功率范圍波動(dòng)特征的智能化整體控制系統，實(shí)現快速功率調節響應，解決電力波動(dòng)對電解槽的沖擊，實(shí)現電解系統的平穩運行。利用高密度電堆工藝設計優(yōu)化制氫模塊，采用變溫吸附技術(shù)干燥提純氫氣，滿(mǎn)足高質(zhì)量用氫需求。

氫氣鍋爐低氮燃燒技術(shù)

該技術(shù)適用于氫氣鍋爐。采用分級送氣及配風(fēng)方式，協(xié)同燃燒安全控制技術(shù)、濃淡燃燒技術(shù)、無(wú)死角設計、余熱深度回收利用等技術(shù)，實(shí)現氫氣燃燒器與鍋爐本體之間的良好匹配。利用助燃風(fēng)形成煙氣內循環(huán)，與煙氣外循環(huán)相結合，配合爐膛無(wú)死角結構，保證鍋爐穩定高效燃燒及高效分級換熱，實(shí)現低氮氧化物排放。

鎂基固態(tài)儲運氫技術(shù)

該技術(shù)適用于大規模氫儲運裝置。利用鎂基儲氫合金材料的可逆吸放氫反應，通過(guò)高溫導熱油控制儲氫裝置內儲氫合金的溫度，結合氫氣壓力控制，實(shí)現鎂基固態(tài)儲氫裝置的可控吸放氫過(guò)程。鎂基固態(tài)儲運氫車(chē)可常溫低壓存儲和運輸氫氣，實(shí)現高效率、長(cháng)周期儲存氫氣，儲氫材料可循環(huán)使用，滿(mǎn)足氫氣儲運需求。

規?；L(fēng)光離網(wǎng)直流制氫技術(shù)

該技術(shù)適用于風(fēng)光等新能源制綠氫工藝。采用風(fēng)光發(fā)電全直流離網(wǎng)制氫總體技術(shù)方案，將風(fēng)光發(fā)電通過(guò)中壓直流技術(shù)輸送至化工園區。通過(guò)堿性電解槽和質(zhì)子交換膜電解槽混合配置進(jìn)行制氫，作為負載消納可再生能源。通過(guò)儲能、電解槽陣列優(yōu)化運行策略和能量管理系統，使負荷與波動(dòng)性風(fēng)光出力匹配，實(shí)現整個(gè)系統穩定、經(jīng)濟運行。

綠色醇氫燃料在工業(yè)爐窯中的應用

該技術(shù)適用于工業(yè)爐窯。采用醇氫爐窯，以綠色甲醇為燃料，利用爐窯余熱，將其通過(guò)吸熱和催化裂解為富氫混合氣，提升燃料熱值，再摻入爐膛內混合，實(shí)現快速燃燒。結合實(shí)際工況，通過(guò)控制系統調節裂解器和燃燒器內甲醇含量，進(jìn)而調節富氫混合氣摻混比例，確保爐膛內燃料有效燃燒，提升燃料熱值，提高熱效率。

二氧化碳加氫制綠色航煤技術(shù)

該技術(shù)適用于萬(wàn)噸級綠色航煤制備工藝。采用一步法，以二氧化碳和氫氣為原料制備芳烴，再經(jīng)過(guò)精餾分離提取不同芳烴餾分，對低冰點(diǎn)餾分進(jìn)行加氫精制合成環(huán)烷烴或鏈烷烴。收集以上產(chǎn)物，通過(guò)搭建實(shí)驗平臺將其與以生物質(zhì)為碳源制備得到的綠色航煤組分、常規航煤組分等進(jìn)行調配，得到適應不同來(lái)源需求的成品航煤調配方案。該技術(shù)可提高綠色航煤制備的高選擇性與原料的高轉化率。

面向軌道交通的制儲一體化移動(dòng)供氫系統

該技術(shù)適用于軌道交通行業(yè)氫能利用。移動(dòng)供氫設備由撬裝式甲醇轉換制氫設備、低壓固態(tài)儲氫以及多級增壓加注系統組成。通過(guò)催化劑將甲醇分解生產(chǎn)氫氣，將鈦合金作為儲氫合金，采用模塊化設計使每個(gè)模組可單獨吸氫和放氫。該系統滿(mǎn)足不同流量的用氫需求，為軌道交通提供高效可靠的氫能制儲一體化解決方案。

風(fēng)光制綠氫合成氨技術(shù)

該技術(shù)適用于綠電制綠氫工藝。利用光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電電解制氫生產(chǎn)合成氨，以質(zhì)子交換膜(PEM)為電解質(zhì)，純水為反應物，并采用零間距結構電解槽。通過(guò)合理配置儲能儲氫，電解制氫裝置產(chǎn)生的氫氣和深冷空分制氮裝置產(chǎn)生的氮氣混合后進(jìn)入合成氨裝置。經(jīng)壓縮機壓縮、預熱、氨合成反應、余熱回收、冷卻分離后液氨產(chǎn)品送至氨儲存單元儲存。

生物質(zhì)合成氣制綠氫技術(shù)

該技術(shù)適用于生物質(zhì)合成氣制氫工藝。采用脫碳提氫裝置，以生物質(zhì)合成氣為原料，經(jīng)過(guò)除油、加壓、脫硫、脫碳、提氫等工藝制備合格工業(yè)氫氣。原料氣從除油塔輸入經(jīng)除油壓縮后進(jìn)變換裝置，提高氫含量，再經(jīng)脫硫后分別進(jìn)入真空變壓吸附脫碳裝置和原甲裂脫碳裝置。一部分脫碳氣經(jīng)過(guò)焦爐煤氣提氫裝置直接得到產(chǎn)品氫，另一部分脫碳氣經(jīng)過(guò)甲裂提氫裝置進(jìn)一步經(jīng)甲烷化后得到產(chǎn)品氫。工藝解吸氣可進(jìn)一步回收利用。

生物質(zhì)氣化-費托合成制備綠色航煤技術(shù)

該技術(shù)適用于綠色航煤制備工藝。采用新能源電解水制綠氫-費托合成工藝制備綠色航空煤油，優(yōu)化集成風(fēng)電光伏發(fā)電及加壓流化床生物質(zhì)氣化系統工藝。利用綠氫取代灰氫、生物質(zhì)綠碳取代化石碳源，最后通過(guò)高效費托合成工藝實(shí)現制備綠色航空煤油。電解水制氫裝置根據新能源發(fā)電波動(dòng)，實(shí)現“荷隨源動(dòng)”，達到分鐘級負荷響應。

富氫尾氣綜合利用制氫技術(shù)

該技術(shù)適用于富氫尾氣利用。采用氣體分離提純系統，以液化天然氣富氫尾氣為原料，提純制備高純氫氣。原料由入口端進(jìn)入吸附塔，依次經(jīng)吸附、多級壓力均衡降、順?lè )?、逆放、沖洗、多級壓力均衡升及最終升壓等步驟，實(shí)現多次均壓回收獲得氫氣。氫氣再經(jīng)調節閥和產(chǎn)品緩沖罐穩壓后，進(jìn)入不銹鋼精密過(guò)濾器去除微量的顆粒物，最終輸出高純度氫氣。主要用能設備為隔膜式壓縮機，容積效率高。

加氫站 氫燃料電池發(fā)動(dòng)機 

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