在“雙碳”戰(zhàn)略深入推進的關鍵階段，新能源產業(yè)正加速向“市場驅動”轉型。2024年，上海嘉定氫能港建成零碳氫儲“源網荷儲”一體化示范項目。該項目將不穩(wěn)定的光伏綠電經過制氫—儲氫—發(fā)電環(huán)節(jié)，轉化為穩(wěn)定、高效的綠電，并將閉環(huán)流程中產生的綠氫、氧氣、熱能、綠電四種潔凈能源按需供給，形成了可落地、可持續(xù)的零碳綜合能源解決方案。

??

源網荷儲一體化示范項目圖。新華網發(fā)（受訪者供圖）

“電—氫—電”能源閉環(huán)，匯聚綠色動能

在嘉定氫能港核心區(qū)，謝春路960號的示范項目現場，滿眼皆是“綠色動能”的產業(yè)圖景：1萬平方米的廠房屋頂被深藍色光伏板整齊覆蓋，在陽光照射下，這些光伏板能源源不斷將光能轉化為電能；東側綠化帶里，銀白色的儲氫罐與制氫設備有序排列，管道間偶爾傳來的輕微氣流聲，正是綠電向綠氫轉化的“動靜”……

作為上海市首批市級特色產業(yè)園，嘉定氫能港自2019年揭牌成立以來，始終以“氫儲”“氫車”為核心發(fā)力點。在總規(guī)劃面積2.16平方公里的園區(qū)內，已累計申報近800輛燃料電池汽車示范應用任務，建成7座加氫站，先后獲評國家級減污降碳協同創(chuàng)新試點、上海市零碳創(chuàng)建園區(qū)等稱號。2021年11月，安亭鎮(zhèn)黨委、政府牽頭成立上海安亭氫能科技集團有限公司，全面負責園區(qū)運營管理，通過產業(yè)鏈招商、技術協同創(chuàng)新等舉措，吸引氫能制儲加用、核心零部件等領域重點企業(yè)集聚，推動園區(qū)成為氫能與燃料電池汽車產業(yè)創(chuàng)新引領區(qū)。

??

嘉定氫能港展廳圖。新華網發(fā)（受訪者供圖）

2024年，嘉定氫能港牽頭打造的零碳氫儲“源網荷儲”一體化示范項目，落地于安亭鎮(zhèn)謝春路960號核心區(qū)域。項目占地41.4畝、廠房面積約1.5萬平方米，是國內首個實現“電—氫—電”全鏈條閉環(huán)的綜合能源示范項目。

“源網荷儲”一體化，指的是電源、電網、負荷、儲能整體解決方案的運營模式，通過源、網、荷、儲四端形成氫能源供給和利用，是構建新型電力系統的重要發(fā)展路徑。在技術層面，示范項目構建了包括光伏發(fā)電、PEM及ALK電解槽制氫、儲氫、PEM燃料電池發(fā)電等多系統模塊在內的新型小型儲能電站。通過引入智能微電網技術，該示范項目實現了光伏發(fā)電與儲能系統的全閉環(huán)運行。

數據顯示，該示范項目年制氫量可達22萬標準立方米（約20噸），年綠氫發(fā)電量約51萬千瓦時（度）；通過制氫儲氫系統的高效運轉，每年可減少1400多噸二氧化碳排放，相當于種植近8萬棵樹的固碳效果，為工業(yè)園區(qū)綠色轉型提供了可落地的能源解決方案。

科技創(chuàng)新，打造氫儲能運營標準范式

在新能源產業(yè)加速迭代的背景下，嘉定氫能港示范項目之所以能成為行業(yè)標桿，關鍵在于其在技術協同、成本控制、系統靈活性等方面的突破性創(chuàng)新，解決了當前氫儲能產業(yè)發(fā)展中的多個痛點。

項目創(chuàng)新性采用PEM制氫與ALK制氫兩種技術同等規(guī)模配置，形成技術互補優(yōu)勢。其中，PEM制氫系統具備響應速度快、適應光伏綠電波動性強的特點，可實時匹配光伏出力變化；ALK制氫系統則具備成本低、產氫規(guī)模穩(wěn)定的優(yōu)勢，保障基礎制氫需求。兩種技術協同運行，既解決了單一制氫技術適配性不足的問題，又提升了制氫系統的整體效率與穩(wěn)定性，為后續(xù)大規(guī)模氫儲能項目提供了技術參考。

不同于傳統依賴電網的儲能項目，該示范項目采用完全離網光伏發(fā)電模式，僅消耗電和水兩種原料，運行成本顯著降低。經測算，項目綜合電耗≤5千瓦時/標準立方米（kWh/Nm3）、耗水量≤1升每標準立方米（L/Nm3）；且通過光伏綠電直供，電力成本控制在0.2元/千瓦時以下，較傳統氫儲能項目運行成本降低30%以上。這一突破打破了“氫儲能成本高、商業(yè)化難”的行業(yè)認知，為氫儲能技術規(guī)模化應用奠定了經濟基礎。

此外，項目采用了堆棧式模塊化架構（已申請專利），支持“樂高式”堆疊安裝——系統功率可從350千瓦（KW）靈活擴展至1兆瓦（MW）以上，改變了傳統燃料電池系統“固定容量、難以擴容”的局限。同時，模塊化子系統設計便于快速拆卸更換，大幅降低運維難度與停機時間，使系統發(fā)電效率提升15%以上，設備使用壽命延長至10年以上。值得注意的是，項目還通過物理分倉隔離設計，嚴格遵循《氫氣站設計規(guī)范》（GB50177）要求，確保制氫、儲氫環(huán)節(jié)安全可控，為氫儲能項目安全運營提供了標準范式。

“嘉定樣板”引領行業(yè)規(guī)模化商業(yè)應用

從經濟效益來看，嘉定氫能港零碳氫儲源網荷儲一體化示范項目一方面通過固定資產投資與運營收入直接帶動嘉定區(qū)GDP增長，另一方面憑借示范效應吸引氫能產業(yè)鏈上下游企業(yè)集聚——目前已有多家制氫設備、儲氫裝置、燃料電池研發(fā)制造企業(yè)表達入駐意向，預計將形成年產值超10億元的氫能產業(yè)集群，創(chuàng)造數百個高質量就業(yè)崗位，為區(qū)域經濟結構綠色轉型注入新動能。

在環(huán)境效益層面，項目構建的“綠電—綠氫—綠電/多能”閉環(huán)解決方案，有效解決了光伏、風電等可再生能源“間歇性、波動性”的痛點，提升可再生能源就地消納率。

從社會效益與行業(yè)影響來看，項目的成功實踐實證了氫儲能在長時儲能領域的不可替代性，推動氫儲能技術納入國家及地方新型儲能發(fā)展規(guī)劃體系，為構建“多時間尺度儲能體系”提供關鍵支撐。

上海安亭氫能科技集團有限公司相關負責人表示，嘉定氫能港將以示范項目為“樣板房”，進一步探索氫儲能綜合能源站的可持續(xù)商業(yè)化路徑。下一步，園區(qū)將聯合氫能產業(yè)鏈上下游企業(yè)“走出去”，與內蒙古、新疆等能源大省達成戰(zhàn)略合作，在可再生能源富集區(qū)復制推廣“光伏 + 氫儲能”模式，形成“綠電制氫—異地輸氫—本地用氫”的跨區(qū)域能源合作體系。

預計到2026年，園區(qū)將推動氫儲能綜合能源站在全國落地10個以上示范項目，帶動相關氫能企業(yè)獲得規(guī)模可觀的訂單增量，引領氫能產業(yè)從“示范階段”邁向“規(guī)模化商業(yè)應用階段”。