求解全球工程挑战,“上海工程”解码绿色能源课题

2025-10-16 20:22:20 来源: 科技日报 点击数:

魏路 科技日报记者 王春

富二氧化碳合成气绿色甲醇合成试验装置每天生产甲醇120千克;每小时50标准立方米的多功能电解水制氢测试平台,可直接将海水制成氢气,解决海上平台等特定场景绿色碳源需求……10月16日,记者走进“绿色能源”工作坊,在上海电气旗下上海锅炉厂有限公司(以下简称“上海锅炉厂”)零碳未来装备试验及示范中心,见到诸多零碳未来装备与绿色燃料合成技术。

多项前沿技术落地有了闭环路径

绿色能源是推动可持续发展的核心引擎。2024年以来,上海锅炉厂积极响应国家“碳达峰、碳中和”政策号召,探索科技创新运营新模式,打造了零碳未来装备试验及示范中心,提出以“装备试验及示范应用”为核心打造零碳科创研发试验基地,陆续建设了洁净煤研发试验中心、氢能研发试验中心、绿色燃料与化工技术研发中心、光储研发试验中心,并取得了一系列技术成果。

富二氧化碳合成气绿色甲醇合成技术,是为上海锅炉厂研发的“全球首套加压流化床生物质纯氧气化技术”耦合绿氢而量身定制的专有技术。该技术可以通过选择性中和生物质气化过程产生的二氧化碳,大幅度提升生物碳资源的利用率,并适应由绿电波动造成的绿氢供应不稳定问题,实现真正的绿色甲醇柔性合成。

上海锅炉厂化工与高端装备部研发工程师黄成介绍:“试验装置已经完成72小时甲醇合成试验,并取得良好的实验结果,为洮南绿色甲醇项目提供了有力的数据支撑。”目前,洮南一期5万吨/年绿色甲醇项目已建成投产。这是国内首个规模化生物质绿色甲醇项目,填补了国内绿色甲醇领域规模化、连续化生产的技术空白。“绿色甲醇工厂全程采用绿电,一期项目达产后可实现年减排二氧化碳6.5万吨,相当于植树300万棵的碳汇效果。”黄成说。

电解水是制备氢气的主要路径,其中海水直接耦合制氢技术是一项中国首创的前沿技术。上海锅炉厂的全资子公司上海氢器时代科技有限公司(以下简称“氢器时代”)已研发多类型电解水制氢装备,其中Bristack®-Z系列电解槽多项技术指标达国际领先水平。

氢器时代总工程师吴亮介绍,“公司的碱性电解槽,产氢量达每小时2000标准立方米,如果按每年8000个小时运行时间来算,大概能生产超过1400吨绿氢。我们首先布局研发中心先行突破关键技术,再通过项目示范完成装备验证与工艺迭代,为新技术落地提供了‘研发—验证—应用’闭环路径。”

据悉,零碳未来装备试验及示范中心成立一年多来,平均每天都有国内外客人参观考察,这让国内外产业链上下游都更有信心,更加积极地去推动氢基绿色燃料等项目的规划和建设,同时支持了技术和产品的推广。

从“中国制造”向“中国创造”转变

走进光储研发试验中心,9套25.6平方米的定日镜格外吸睛。据悉,该中心采用全世界最前沿、最先进、最高效且经过多个国际大型工程项目验证的成熟的聚光集热无线控制技术建成。目前,这套技术已成功应用于迪拜100兆瓦塔式光热电站,实现了大规模无线镜场技术的商业化,使清洁电力电价有望实现与传统火电相当,降低了绿色能源的使用门槛。

在迪拜南约65公里处一望无垠的沙漠腹地,一座高达262米的集热塔巍然耸立,高塔下约7万面“镜子”追着太阳,将阳光汇聚到集热塔顶,加热塔中的熔盐,形成一道道耀眼光束。这些被加热到500多度的熔盐,就像一个大自然的“充电宝”,能够将热能储存起来。

这是中国与阿联酋共建绿色丝绸之路重点合作项目——迪拜马克图姆太阳能公园四期光热光伏综合发电项目(以下简称“迪拜光热电站”),也是全球最大熔盐储热系统,光热光伏混合项目总占地面积44平方公里。即使在夜晚或阴天,它也能持续发电13—15小时,解决了传统光伏电站“看天吃饭”、夜间无法发电的弊端。

据悉,该项目每年可减少140万至160万吨碳排放,相当于种植了数百万棵树。对当地居民而言,一天24小时都能获得清洁电力,可为迪拜27万至32万户家庭提供稳定可靠的生活用电。

迪拜光热电站创造了多项“世界之最”,其中镜场无线控制技术尤其值得称赞。“该技术实现了大规模镜场控制的高可靠性、高安全性和高效率,解决了数万面镜子同步精准追踪太阳的技术难题。通过该项目,我们对光热关键技术进行了消化吸收再创新,实现了从‘中国制造’到‘中国创造’的转变。”上海锅炉厂新能源部技术处处长助理徐明说。

这项跨国性的“上海工程”不仅为全球可持续发展提供了新的经验样本,更为发展中国家探索符合自身国情的发展道路提供了新的选择和参考。“通过该项目的成功建成投运,我们自主研发的高吸收率吸热涂层技术得到验证,并在国内外推广应用。同时,我们也积累了在极端环境下的工程建设及电站运维等方面的经验,这些经验后续都可以应用在国内项目上。”徐明补充道。

近年来,上海锅炉厂作为上海电气的核心制造基地之一,通过高效清洁煤电、氢能装备、碳捕集等技术协同,打造了“绿电、绿氢、绿色化工”全链条创新示范,在践行共建“一带一路”倡议的同时,推动中国绿色能源装备从“产品输出”向“技术标准输出”“产业生态输出”升级。

责任编辑:孙莹
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