管曉宏院士(左一)和徐占伯教授在示范項(xiàng)目現(xiàn)場檢查零碳能源站運(yùn)轉(zhuǎn)情況

示范項(xiàng)目由西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)工程團(tuán)隊(duì)提供系統(tǒng)技術(shù)、中核匯能有限公司投資建設(shè)。記者在現(xiàn)場看到，項(xiàng)目由能源站主體、制氫儲氫和氫燃料電池系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、水介質(zhì)儲冷儲熱系統(tǒng)、淺層地?zé)峋旱冉M成，室內(nèi)建筑面積4000余平方米。

該項(xiàng)目利用榆林豐富的太陽能資源，通過光伏板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，提供清潔電力供應(yīng)；富余的電能通過電解槽將水中的氫提取并存儲起來，加上榆林氫能供應(yīng)鏈生產(chǎn)的氫，通過氫燃料電池系統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)，將氫能轉(zhuǎn)化為電能和熱能；熱能通過熱泵可轉(zhuǎn)化為冷能，配合儲熱（冷）水設(shè)施，為建筑供應(yīng)日常用電、夏季制冷和冬季取暖。項(xiàng)目還因地制宜，利用榆林的淺層地?zé)峋Y源作為供熱來源之一，實(shí)現(xiàn)余熱的跨季節(jié)存儲。

“我們根據(jù)供需兩端實(shí)際情況，研發(fā)了基于大數(shù)據(jù)分析和人機(jī)混合智能的系統(tǒng)優(yōu)化方法，可再生能源綜合利用率達(dá)100%、能源綜合使用效率超過90%，實(shí)現(xiàn)了零碳智慧供能?！表?xiàng)目經(jīng)理夏宗春說。

示范項(xiàng)目設(shè)計壽命內(nèi)的當(dāng)量供能成本約為0.36元/千瓦時，而傳統(tǒng)的電網(wǎng)供電、市政供熱當(dāng)量供能成本在0.57元/千瓦時以上。兩者相比，示范項(xiàng)目的年化運(yùn)行成本降低60%以上，總成本降低36%以上，每年可減少二氧化碳排放8640噸以上，相當(dāng)于植樹48萬棵。“經(jīng)綜合測算，示范項(xiàng)目多出的初始投資成本只需3—4年即可收回，真正實(shí)現(xiàn)了環(huán)保與經(jīng)濟(jì)‘雙示范’。”項(xiàng)目執(zhí)行負(fù)責(zé)人、西安交通大學(xué)教授徐占伯說。

為達(dá)到“氫能實(shí)現(xiàn)零碳、多能優(yōu)化獲益、市場推廣應(yīng)用”目標(biāo)，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，中國科學(xué)院院士、西安交通大學(xué)教授管曉宏帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻克了含氫能多能源供需系統(tǒng)建模、智能性設(shè)計、協(xié)同運(yùn)行優(yōu)化決策等6項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在秦創(chuàng)原創(chuàng)新驅(qū)動平臺總窗口——中國西部科技創(chuàng)新港完成研發(fā)和驗(yàn)證，在榆林實(shí)現(xiàn)了首次應(yīng)用和成果轉(zhuǎn)化，共申請相關(guān)專利33件，已授權(quán)16件。

目前，示范項(xiàng)目已開始為陜西省第十七屆運(yùn)動會運(yùn)動員村零碳供能，供能面積達(dá)12萬平方米。管曉宏表示，據(jù)公開資料和文獻(xiàn)顯示，這是世界上首個投用的實(shí)用化和規(guī)模化零碳智慧能源中心，有助于我國構(gòu)建綠色、安全、高效的能源體系。

“除示范項(xiàng)目外，我們的零碳能源站關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)在陜西榆林、西咸新區(qū)以及內(nèi)蒙古、湖北等地落地，用于零碳智慧工廠、零碳生活園區(qū)等新項(xiàng)目建設(shè)。下一步，我們將加大推廣力度，拓展應(yīng)用場景，為國家實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)提供切實(shí)可行的技術(shù)路徑和產(chǎn)業(yè)模式。”管曉宏說。