2023年6月，习在内蒙古自治区考察时强调，坚持绿色发展是必由之路。推动传统能源产业转型升级，全力发展绿色能源，做大做强国家重要能源基地，是内蒙古发展的重中之重。

  风力发电机组的叶片悠悠转动，光伏板在阳光下熠熠生辉。在内蒙古自治区锡林郭勒盟多伦县，广袤的大草原上有着无限“风光”。我国首个绿氢耦合煤化工示范项目——中国大唐多伦15万千瓦风光储制氢一体化示范项目就坐落在这里。

  依托内蒙古得天独厚的风光资源，该项目运用“绿电制绿氢”技术，将新能源与传统煤化工紧密相连，形成了可复制推广的氢能产业集聚发展样板，成功入选国家能源局能源领域氢能试点（第一批）名单。

  记者日前从大唐（内蒙古）能源开发有限公司（以下简称“大唐内蒙古公司”）了解到，随着“绿氢”源源不断地输送到煤化工生产线，该项目已全方面进入市场化运营。同时，该项目“绿电制氢+余电上网”的协同运营模式也成功落地，有效提升了属地清洁能源消费占比，减少了对传统化石能源的依赖，为推动经济社会绿色转型贡献力量。

  逐绿前行，项目实现了哪些技术突破？减碳增绿，项目带来了怎样的环境效益？让我们一同探访。

  作为一种清洁、高效的能源载体，氢能被视为未来能源体系的重要组成部分。根据不同生产来源，氢气可分为绿氢、灰氢和蓝氢3类。其中，绿氢是利用风能、太阳能等可再次生产的能源驱动电解水技术获取的氢气，能轻松实现零碳排放。灰氢是目前我国氢能大多数来自，通过煤炭等化石燃料制取而来，但其生产的全部过程碳排放量较高。蓝氢是在灰氢基础上，结合碳捕集、利用和封存技术获取的氢气，与灰氢相比生产的全部过程更加环保。

  煤化工合成化学品过程中都会存在“碳多氢少”和“氢碳比”不匹配问题，往往导致高碳排放。要减少碳排放，就需要向反应体系中补充氢元素。在“双碳”目标背景下，绿氢耦合煤化工被视为多赢之举。

  “绿氢与煤化工深度耦合，一方面，有助于推动氢能产业链发展，在保障能源安全的同时，助力能源产业转型升级；另一方面，有助于推动煤化工产业减碳增绿。”大唐内蒙古公司有关负责的人介绍，中国大唐多伦15万千瓦风光储制氢一体化示范项目就是这样一个示范样本。

  该项目大致上可以分为新能源端、制氢端、能管平台等三部分，由中国大唐集团有限公司（以下简称“中国大唐”）统筹多方，依托内蒙古丰富的风光发电资源、集团在当地的煤化工生产线（用于绿氢消纳）建设而成。

  新能源端是指大唐米家营制氢风光储电站，这里“风光储”同场，有17台风力发电机组和连绵成片的光伏板，装机总容量为150兆瓦；配有45兆瓦时储能系统，起着余电储存、削峰填谷、平抑风光发电量的波动等作用；还有一座110千伏升压站，“风光储”发出的绿电沿着升压管线公里外的制氢端，余电还可并入电网。

  制氢端是指大唐米家营制氢电站，共建有13台碱性电解液制氢设备即电解槽，其中有一台制氢规模为每小时2000标方（气体流量计量单位），是我国风光制氢行业首台（套）大容量电解槽。在这里，由绿电所制的绿氢可实现“隔墙供氢”，经管道直接送往附近的煤化工生产线，在那里替代部分灰氢，用来生产甲醇及聚丙烯。

  能管平台则是指“绿电制氢耦合煤化工一体化能量管控系统”。“这是整个项目的‘大脑’，通过它可以监控新能源端、制氢端主要设备并进行统一调度。”项目负责人曹国安向记者介绍。

  “追风逐日”产绿电，绿电制绿氢，绿氢“牵手”煤化工……该项目统筹布局、一体化建设，各部分“手牵手”，实现了就地消纳，提升了整体效能。

  电解水制氢具有绿色环保、生产灵活、纯度高等特点。但由于风光发电“看天吃饭”的波动性，以风光发电驱动电解水技术制氢对电解槽的要求较高。

  对此，曹国安解释道：“如果风光发电量波动较大，电解槽需频繁调节，会影响其寿命，或导致制氢效果打折扣。”

  风光制氢行业内常见电解槽容量为1000标方。如何使电解槽既有足够大的容量，在风光发电量足够时能满负荷运行，保证较大规模制氢量，又可在风光发电量不足时及时作出调整，确保设备安全、稳定运行？技术人员结合项目实际持续攻关，最终，项目成功应用了行业内首台套容量为2000标方、耦合煤化工的大容量电解槽。

  “项目建立了大容量电解槽在新能源弱并网制氢中的深度调整机制，突破了关键技术，填补了行业空白。”曹国安进一步解释，“项目采用风光离网制氢技术路线，制氢完全追随风光发电及储能系统的充放电。在这一机制下，当风光发电量不足时，项目便由储能系统供应部分电力，并调整电解槽启动套数及运行功率，使制氢功率与新能源出力相匹配。”

  不仅如此，大容量电解槽还有别的优点：总容量相同的情况下，相比多个小容量电解槽，大容量电解槽造价更低、占地面积更小。

  “项目全面市场化运营，是中国大唐多板块、多领域倾力合作的结晶。”项目有关负责的人介绍，项目建设过程中，各方齐心协力攻坚，不断推进技术创新与成果转化，成果丰硕——完成发明专利28项，发表高水平论文10篇，申请完成软件著作权12项，培养了大批专业人才……

  2024年7月，项目正式开工建设。2025年1月，项目的新能源端投产。之后，制氢端电解槽完成调试，储能系统完成满充满放测试，陆续投入试运行。今年11月，全方面开展市场化运营。

  截至11月20日，项目已累计发电1.93亿千瓦时，其中60%以上用于制氢，其余电量并入电网；制氢量达2341万标方，可节约标煤4.6万吨，减少二氧化碳排放4万余吨。

  11月27日早上7点，曹国安组织大唐米家营制氢电站工作人员召开例会，在例会上安排当天巡检、监控等工作，提醒必须要格外注意的事项。

  新能源端的风机、光伏、储能等设备参数正常，电解槽工作参数正常……在制氢电站的主控室内，值班人员通过“绿电制氢耦合煤化工一体化能量管控系统”，了解整个项目各环节情况。

  “该系统是依托项目专门研发的，我国拥有自主知识产权，已成功入选国家能源局公示的第五批能源领域首台（套）重大技术装备名单。”曹国安介绍，该系统可实现对风光发电、电解制氢、储能储氢、耦合煤化工等各环节状态的监测和一体化调度，使风光发电与制氢、储能高效协同运行，为高比例新能源消纳提供了智能化解决方案。

  作为项目的“大脑”，该系统内含秒级风光功率预测系统、电解槽及氢碳比先进控制管理系统、化工仿真培训系统。正是通过这一些，该系统可在现有新能源端、制氢端的控制及安全保护系统基础上，采用调度优化算法逐步提升项目整体运行的经济性。

  曹国安向记者介绍了秒级风光功率预测系统的优势。“常规的风光功率预测，间隔时间往往是按分钟来计。而秒级风光功率预测系统，间隔5秒便可预测一次，数据更精准，调节也更加及时。”

  “绿电制氢耦合煤化工一体化能量管控系统”堪称一个聪明的“大脑”。根据精准的气象数据，它可以灵活制定发电策略，确保风机和光伏在不同天气情况下均能保持最佳运作时的状态。它能找到存储余电的恰当时机，将风机和光伏发出的电能利用到最佳。根据发电情况、预测数据等，它能精准调控电解槽的负荷，保障稳定制氢。发现哪里有故障，它还会发出预警，推动快速处理……数字化运营解放了人力，也让项目运转更加高效。

  目前，项目运行已进入正轨，环境效益明显。“项目每年可消耗绿电约3.635亿千瓦时，预计年制氢量达7059万标方，可减少二氧化碳排放13.88万吨，其环境效益相当于新增约1400公顷的成熟森林一年的碳吸收量。”曹国安说。

  煤化工产业潜力巨大、大有前途。绿氢耦合煤化工，让传统煤化工产业焕发出新的生机与活力。

  曹国安说：“项目的全面市场化运营，不仅是区域经济社会高水平发展的内在需求，也是对国家‘双碳’战略的有力响应。相信有关技术的推广，能为推动相关产业绿色转型贡献更大力量。”（本报记者 初英杰）