鄂尔多斯市鄂托克前旗上海庙经济开发区光伏制氢项目节能报告

完成单位：内蒙古新绿工程技术咨询有限公司

项目背景：

鄂托克前旗风光资源丰富，具备大规模开发风电、光伏电站的资源条件，且地处宁东、蒙西、陕北三大经济板块之间的战略腹地，周边有上海庙能源化工基地、宁东能源化工基地和苏银产业园三座大型工业园区，园区内拥有大量煤化工、精细化工、电池制造等高耗能制造企业，生产过程用氢量巨大。精细化工要求的氢气纯度高，传统煤制氢、天然气制氢和其他化工原料制氢技术都存在一定的高能耗、高污染、工艺流程长且出氢纯度低等缺点。本项目电解水制取氢气纯度可达到99.99%，更能够满足精细化工用氢需求。三座工业园区近期精细化工用氢需求量达17000吨/年，通过本项目所制氢气实现部分用氢替代，可更好满足化工生产需要，促进地区化工产业绿色转型升级。

内蒙古自治区能源局发布《内蒙古自治区能源局关于开展2021年度风光制氢一体化示范的通知》（内能油气字[2021]468号），优选了7个2021年度风光制氢示范项目，7个项目中就包含本项目《鄂尔多斯市鄂托克前旗上海庙经济开发区光伏制氢项目》。

本项目光伏电站位于鄂尔多斯市鄂托克前旗上海庙镇西南12km、上海庙经济开发区西边界外，与制氢站的距离5.9km。制氢站位于上海庙经济开发区内，属于基础化学原料制造类项目，制氢站处于精细及新材料项目区域；本项目为光伏制氢一体化项目，利用光伏场供给电力，无废气产生，仅有少量脱盐水站浓盐水与生活污水委托有资质的企业处理，对环境不会产生较大影响，与精细及新材料项目区域产业定位不冲突，上海庙经济开发区管理委员会出具了关于本项目的证明，证明本项目符合园区规划及入区条件。

项目建设内容：

本项目建设250MW光伏电站；建设9000Nm3/h制氢站，项目年产氢量6000吨。

本项目光伏电站占地约422.37公顷，建设规模为250MW，包括：光伏组件、逆变器、固定式支架、升压设备、升压站内电气设备等；制氢站占地面积7.67公顷，采用碱性电解水制氢工艺，建设年产6000吨的电解水制氢装置及配套设施，主要包括：电解系统、气液分离系统、氢气纯化系统、氧气纯化系统、氢气压缩装车系统、氧气液化系统、综合楼、中控室、制氢降压站、脱盐水站、综合泵站、循环水站、全厂事故池等。

项目工艺方案：

本项目光伏电站建设容量250MW，设80个3.125MW级光伏发电单元，每个光伏发电单元配置1 台3125kW集中式箱逆变一体机，升压变将逆变器输出的交流电压升至交流35kV输出，每5～6个箱逆变一体机高压侧并联后，通过1回35kV集电线路接入升压站35kV配电装置，共14回35kV集电线路。场内集电线路采用直埋电缆形式，以14回集电线路接入本项目新建220kV升压站35kV开关柜。本项目建设250MW光伏电站，新建一座220kV升压站，并以1回220kV线路接入制氢降压站220kV侧。升压站220kV配电装置采用线路-变压器组接线，设置1台容量为250MVA的220/35kV升压变压器。

本项目制氢站用电采用光伏发电与电网对冲方案，制氢站采用碱性电解水制氢技术，采用9台1000Nm³/h电解槽，制氢规模为9000Nm³/h，设置2套4500Nm³/h的气液分离装置和1套9000Nm³/h的氢气纯化装置，1套4500Nm³/h的氧气纯化装置和氧气液化装置。依据园区用氢需求，送往园区10km范围内用氢企业，采用压缩机增加至4.0MPa后管道输送至用氢企业，用户端入口压力不低于3.0MPa。

可再生能源利用情况

本项目使用可再生能源光伏发电电解制取的氢气，满足氢气的低碳排放要求，并且制氢成本也较低，具有极高的经济性和较低碳排放。

本项目光伏电站为完全自发自用模式。当光伏发电充足时，产生的电力经220kV供电线路输送到制氢站降压站高压端子用于本项目制氢站及氢储运设施用电；多余部分通过马兰花220kV变电站上网。当夜间无光伏发电及光伏发电不足时，通过马兰花变电站线路反送到制氢降压站高压端子供电。本项目制氢站的用电维持负荷大小可以消纳光伏电站发出的电力。本项目制氢站用电采用光伏发电与电网对冲方案，对冲规则为制氢所需网购电与光伏发电上网电量进行冲销，因此制氢站的用电稳定性有保障，完全可以按照下游氢气需求进行负荷调节。

项目能源消费情况

项目建成投产后，年综合能源消费量为45025.41吨标准煤(当量值)112449.08吨标准煤(等价值)；年用电量36623.31万千瓦时，全部使用可再生能源电力；年产值22995.65万元，年增加值6830.14万元，单位增加值能耗6.59吨标准煤/万元(当量值)、16.46吨标准煤/万元(等价值);核减可再生能源消费量后，单位增加值能耗0.0022吨标准煤/万元(当量值)、0.0023吨标准煤/万元(等价值)。制氢系统单位能耗4.58千瓦时/立方米，制氢系统能效值77.21%。