潞安化工機械(集團)公司“晉華”家族添新,為用戶提供高效率、高可靠性、低成本的電解水制氫解決方案
1月7日,潞安化工機械(集團)公司(以下簡稱潞安化機)太原生產基地新能源裝備車間,機械低鳴,焊花點點,工作人員輕點操作看板,工業機器人靈活翻轉手臂。電極板、隔膜等零部件經系列加工后在液壓升降組裝平臺匯集。我省首臺堿性水電解槽(晉華槽)日前就在這里正式下線,綜合性能處于國內領先水平。
新年伊始,記者走進潞安化機太原生產基地,探訪晉華槽背后的故事。
“氫”裝上陣
從項目策劃到具體實施,從設備引進到技術攻關,歷時2年,潞安化機建成全省首條GW級堿性水電解槽自動化生產線,并迎來了重大新產品下線。作為繼晉華爐之后我省在能源技術革命方面取得的又一重大標志性成果,晉華槽的面世是山西能源化工戰線拼搏進取、勇攀高峰的一個縮影。
氫能被譽為“21世紀終極能源”之一,是實現清潔能源轉型和“碳中和”的重要載體。于1月1日正式實施的我國首部《中華人民共和國能源法》中,氫能首次被明確納入能源管理體系。山西氫源富集、應用場景豐富,發展前景廣闊。作為我省16條省級重點產業鏈之一,氫能產業發展迅速,目前已形成綠色氫能高純氫年產能3.1萬噸。
近年來,立足“雙碳”“雙控”目標和產業可持續發展,潞安化工集團圍繞產業鏈部署創新鏈,以優勢項目為依托,開辟發展新領域新賽道,廣泛吸納先進技術,推進科技成果應用轉化,讓創新成果快速轉化為生產力。該集團旗下潞安化機組建新能源裝備分公司,首選“無碳能源”來發展新質生產力,以研制電解水制氫的核心設備——電解槽為突破口,率先“氫”裝上陣。
潞安化機董事長趙哲軍告訴記者:“公司發揚和復制晉華爐研發經驗和模式,與清華大學、碳能科技(北京)合作,圍繞低能耗、強波動堿性電解水制氫集成系統開展聯合攻關。經測試,三方研發而成的電解水制氫技術與風光可再生電力的適配性良好,具備大型化、產業化、規模化推廣應用的基礎。”
向智發力
推動制氫技術從實驗室走向生產線,并在山西成為研制制氫電解槽的探路者,需要克服的困難不少。面對諸多挑戰,潞安化機與清華大學、碳能科技(北京)通力合作,拆除“籬笆墻”,打通從實驗室研究到產業化生產的“快車道”,搭建了一支跨單位、產學研一體化的項目團隊,協同攻克設計與制造中的諸多難題,實現了優化流場、提升效率、柔性支撐等諸多關鍵技術突破。在這場攻堅之旅中,該公司技術研發能力得到進一步提升。
記者了解到,潞安化機新能源裝備分公司設有設計研發部、制造工藝部、質量檢驗部、生產計劃調度部和設備管理部,具有電化學教育背景的大學本科以上學歷35人,是潞安化機唯一一個研發技術人員數量大于生產工人數量的單位。
在新能源裝備車間入口的生產線電子看板上,設備作業率、日計劃進度、設備運行狀態一覽無余。潞安化機與國內知名智能化裝備設計制造企業合作,融合自動控制、聲光電檢測、AI算法、云平臺和MES管理系統,高標準、高起點建設了我省首條GW級堿性水電解槽自動化生產線。新能源裝備車間負責人王成林介紹:“生產線年生產能力為100臺,實現了100%自動化、100%質量自判定、100%產品數字化、100%信息共享化,不僅提升了生產效率,還確保了產品質量的高效穩定性。”這條生產線包含25種63臺專業化設備,“智能范”十足,以液壓升降組裝平臺為例,機組配套有高清監控系統,具備掃碼以及多媒體記錄功能,可對電解槽零部件進行數據采集、綁定、保存,對電解槽組裝過程、組裝細節等信息進行追溯。
此外,該公司還以資質和智能制造優勢,對電解水制氫BOP輔助系統進行優化集成、成套供應,有效降低了堿性水電解槽的生產成本。
延鏈進階
2024年12月21日,以“‘氫’裝上陣,‘碳’尋未來”為主題的山西省綠氫產業鏈高質量發展新技術發布會在并召開。來自全國的行業專家、企業代表以及我省的科技工作者見證了“晉華槽”的下線。
這臺長約5米、直徑約2米的堿性水電解槽可通過風電光伏發出的綠色電力,使用電化學技術,制備綠色氫能。以綠色氫能作為無碳的終極能源,促推煤化工、鋼鐵行業和交通運輸行業的低碳發展。
“晉華槽具有高效率、低能耗、強波動特點,應用范圍廣且靈活性強,工作狀態產氫量每小時達1000標準立方米,可用于消納陸上風電、海上風電及光伏新能源發出的綠色電力,轉化為綠氫產品,廣泛應用于石油煉化加氫、氫冶金、電廠摻氨燃燒、加氫站等多個領域,為用戶提供高效率、高可靠性、低成本的電解水制氫解決方案。”潞安化機副總經理李文忠介紹。
“氫能經濟大有可為,但綠氫發展任重道遠。”“成本高是目前限制電解水制氫技術大規模發展的最主要原因,技術創新+大批量生產是實現綠氫降本的關鍵。”發布會現場,智慧火花碰撞,真知灼見頻現。來自清華大學、中國科學院大連化學物理研究所等綠氫領域的最新技術成果紛紛亮相。發布會上,潞安化機主要負責人與技術合作方簽署了氫能相關技術研發合作協議,并與項目合作應用方達成了電解水制氫、電力膠囊、空氣壓縮抽水蓄能、生物質氣化、綠色甲醇等項目的合作意向,聚焦技術開發和產業鏈延伸,推動氫能產業向更高層次發展。
未來已來,唯創者先。趙哲軍表示,接下來,潞安化機的創新將向著三個方向進發:以智能制造為主攻方向——做精主業,開拓全爐型氣化技術,推廣耐火磚氣化爐改造,研發生物質氣化爐,申報國家級技術創新中心,持續領航煤氣化裝備領域;拓展高端海外市場;開發高附加值專利設備。以發展新質生產力為抓手——做長鏈條,加快綠色氫氨醇、二氧化碳電解利用、電力膠囊、空氣壓縮抽水蓄能、鹽穴空氣儲能、電解水制氫成套裝備等戰新產品的研發與制造,推動技術、市場、業務深度融合形成新質生產力。以工業互聯網應用加快企業數智化轉型——做優服務,按照“4S”模式,建立產品的遠程運維管理平臺,由單純氣化爐制造商向煤氣化全產業鏈延伸,從產品銷售商逐步向合成氣提供商、大型園區氣化島運營服務商轉變。
氫能不僅是保障能源結構清潔化和多元化的重要支撐,而且對工業清潔、低碳、高效、可持續發展具有重要意義。綠氫制備新技術的突破正在進一步驅動我省的能源綠色低碳轉型。乘“氫”而上,向智發力,延鏈進階,三晉大地創新熱潮持續涌動,為新質生產力發展壯大注入新動力。
責任編輯:李世臣