中国储能网讯：5月24日，由中国化学与物理电源行业协会主办，200余家机构共同支持的第十一届中国国际储能大会在杭州洲际酒店召开。此次大会主题是“坚守储能安全底线，推动产业创新发展”。来自行业主管机构、国内外驻华机构、科研单位、电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的718家产业链企业，1952位嘉宾参加了本届大会，其中88家企业展示了储能产品。
在5月26日下午的“氢储能与燃料电池”专场，浙江浙能技术研究院有限公司高级工程师邬荣敏分享了主题报告《高温氧化物燃料电池技术及浙能研发进展》。经演讲人本人授权同意，小编整理了演讲速记，并将速记内容分享如下：
邬荣敏：各位专家、领导下午好！
我们的报告题目是《高温氧化物燃料电池技术及浙能研发进展》，
我们将从以下五个方面分享本次内容：一、浙能集团氢能产业链；二、高温氧化物燃料电池技术概况；三、燃料电池相关项目和技术介绍；四、浙能在建实验平台以及未来中短期的展望。
一、浙能集团-氢能产业链
浙能集团成立于2001年，是省属国企，总部在杭州，主要从事电源建设、电力热力生产、石油、煤炭、天然气的开发、贸易和流通、能源科技、能源服务和能源金融等业务。截至这个月，浙能集团累计发电总装机大概在36.7GW，其中煤电装机29GW、光伏装机1.76GW、风电装机668兆瓦。2020年一整年，浙能集团的发电量、供煤量、供天然气量在浙江省内占比分别为50%、40%、75%。
回到氢能产业链，我们从比较通用的氢能产业链的图里面，可以看到氢能产业链主要包括氢气源、氢储、加氢、氢能利用等多个过程。浙能集团在氢能合作、加氢站建设、氢能储运工作、氢能技术合作研发方向都有所涉略。浙能技术研究院主要是开展氢能技术的合作研发，旗下主要相关部门包含能源化工研究所、氢能油气研究所和新能源研究所。
下面主要介绍一下浙能在氢能产业链方面的合作和成果。
在2017年和2018年，浙能集团陆续和中科院上海硅酸盐研究所、中科院宁波材料所组建联合研发中心，双方共同在新能源领域、储能领域包括氢能领域共同开展科技创新和成果转化工作。到2019年7月，浙能和浙江嘉化能源化工股份有限公司合作建立国内首个商用液氢工厂，这是长三角区域首个工业副产氢（音）的液化提纯制备项目，规模是每小时1立方液态氢，约合每天1.5吨左右，这个项目的建立有推动了浙江省能源产业的快速发展，也保障了氢能的稳定供应，加快了浙江省内氢能绿色交通的应用推广。
到2019年底，浙能建成并投运了浙江省首座具备加氢功能的综合供能服务站，位于嘉善客运中心。截止到目前，浙能已经建成综合供能服务站212座，在建综合供能站91座。这里面目前已经建成的加氢站10座、液氢加氢站1座。座以上的不包括浙江，到目前为止浙江有10座以上的。
到2020年5月，浙能和中国航天科技集团101所展开合作，合作成立了浙江浙能航天氢能技术有限公司，成为了浙能集团首个涉氢工程的项目实施单位。在去年的10月份。国内首个省级专业氢能学术团体——浙江省氢能学会成立，浙能集团董事、总经理、党委委员范小宁是当时学会的理事长。去年10月份，浙能长兴产业园举办了第三届亚洲氢能与燃料电池汽车技术装备展览会暨论坛，并主办其中的嘉兴站及基础设施分论坛。总体而言，浙能秉承开放合作的态度，相信在目前碳达峰碳中和的大背景下，在氢能领域的参与度会越来越深。
二、高温氧化物燃料电池技术
浙能技术研究院有限公司成立于2009年，在杭州余杭，是浙能集团直属并全资拥有的企业研究院。目前研究院在燃料电池领域比较关注的是高温固体氧化物燃料电池技术，所以我在此也简单分享一下我们对技术原理特点、国内外研究情况的一些调研。
固体氧化物燃料电池其实跟所有燃料电池一样，都是将燃料中的化学能通过电化学反应转换成电能的一个装置，它和别的燃料电池不同的主要特别是它在高温环境下运行，对燃料的纯度要求低、效率高，也不需要贵金属的催化剂。
从欧洲核能机构这张不同发电技术理论效率和对应规模的统计图中，我们可以看出燃料电池能够在比较低的发电规模下达到比较高的发电效率，其中固体氧化物燃料电池的效率是特别出色的。另外一方面，高温氧化物燃料电池尾气温度比较高，可以和其他的设备，比如说可以和燃气轮机设备一起发电。
从应用的角度，目前来看SOFC系统有三个比较合适的应用方向：包括日本的Ene-Farm、德国Sunfire发电系统，这种是比较小型的分布式发电站。在这种小型的分布式发电站里面，SOFC可以很好地发挥燃料电池小规模、高效率的优势；第二种是比较大动力的叉车或者重卡、无人机场景；第三个方向是利用它的高能量尾气开展的大型连锁发电技术，就是和燃气轮机、整体煤气化装置来联合发电。
我们从国外的情况来介绍一下SOFC系统应用。日本目前是以小型家用热电联供的商用产品为主，并且有向250kW或者更高功率的设备上开展研究。目前日本家用热电联产设备最大的发电功率是700W，售价大概1.63万美元，折合人民币10万元左右。感觉在没有政策支持的情况下，相对来说还是比较昂贵。目前韩国是以推进大型的商用燃料电池电站为主，有落地的兆瓦级SOFC和大型发电系统公园等。
美国的BE公司是SOFC主要的生产商，去年一年BE公司将近1/3的订单输出给韩国，它也是具备非常大型的kW和MW级发电站建设能力。另外欧洲有众多SOFC相关研究项目，以示范项目为主，但商用场景会比较少一些。
我们收集了国内相关各大院校的企业公开信息，近年来SOFC发展迅速，像潮州三环、潍柴动力、国家能源集团等集团在SOFC方面都有研究，可能它没有过多公开相关信息，所以我们也没有列举在这里。
首先我们可以看到国内SOFC的发展完全离不开中科院各大院所的持续攻关。中科院各研究所持续的研究，给国内SOFC产业带来了非常坚实的研究基础。早在2013年宁波材料所和上海硅酸盐研究所陆续开展了1kW到5kW发电系统的演示运行。同时国内高大高校收获非常多，比如说清华、矿大、苏州华清，在2018年就有一个新闻，说实现了首个以煤为原料的15kW固体氧化物燃料电池SOFC项目。华中科技大学在2018年到2019年也实现了自主研发的kW级SOFC发电系统。到今年年初，宁波索福人公司实现kW级SOFC系统发电运行，也给行业带来更多的信心和憧憬。从我的角度看来，国内SOFC的发展是多头并进，而且成果非常丰硕。其实在系统参数方面，总体跟国外差距没有非常大，但多数的项目都是目前以示范为主，没有看到公开报道长时间运行的案例，这跟SOFC目前没有太多的商用的“必须应用”SOFC的场景也有关系。也是因为没有公开报道的长时间运营的案例，所以大家普遍对系统长期运行的稳定性存在一定质疑。
研究院针对国内当前燃料电池的情况，结合我们集团的发展方向，多部门协同开展燃料电池方面，希望以示范扩大、生产应用为目标的研发、试验、示范和应用工作。研究院目前的合作多数是以科技项目的形式展开，现在在研项目有3个，已结题项目1个，现有项目主要是跟浙江大学、中科院宁波材料所、索福人公司等开展合作。同时我们逐步开展氢燃料电池综合实证平台的建设。
接下来我简单介绍一下研究院在燃料电池方面的合作和参与。首先这是中科院宁波材料所产出的SOFC电池片和相关的测试图表，这里面包括500kW和1kW的电堆实物和电池片的测试情况。我们研究院多次去宁波材料所现场学习和交流，也非常认可材料所在SOFC方面的技术积淀和成果。
研究院目前也正在开展燃料电池相关测试台和平台建设的相关工作。针对固体氧化物，毕竟它是600-1000度高温运行的装置，所以我们会分析测试实证平台的系统结构和安全因素，来开展高温SOFC系统的测试工作和长期示范，并进一步探究装置的稳定性、安全性，包括在高温燃料电池系统建设过程、运行过程中会不会存在困难和表现等。
未来，我们也计划在系统集成方面，在SOFC方向展开进一步的研究。现有系统集成方向，我们之前跟浙江大学有合作，在质子交换膜燃料电池系统上，针对系统控制界面、分压观测器设计，通过阻抗谱来研究电池片的故障等等方向有一些相关的成果。因为高温SOFC在高温区只能放置热电偶来测试温度，在气压气流方面的研究，我们也希望能够进一步开展长期的运行分析和安全故障检测方面的工作。
在系统运行方面，浙能和索福人合作定制了一套25kW级SOFC发电系统。索福人之前在年初已经开展初步测试，浙能也希望后续在实证平台上能够开展系统的长期实证，持续开展包括经济分析、热电联供方案策划相关的工作。
这几张图是系统前期测试、系统仿真，包括研究院针对固体氧化物燃料电池系统开展模拟仿真的一些数据。另外一个方向，因为SOFC的逆反应就是SOEC，所以目前浙能有关注电制氢方向的一些工作，包括PEM制氢和SOEC等等。像SOEC，我们目前也在展开相关的调研，希望合作开展kW级SOEC系统的示范应用。另外像PEM制氢项目，我们目前也是在了解相关的信息，考虑是否有相关的项目立项工作。
四、在建实验平台和未来展望
实证平台目前建在杭州南部，场地大概是850平米左右，布置有燃料电池实证和测试的大实验间、辅助设备间、氢气防爆空气间、钢瓶站、消防间、观察室以及风机等外部设备。我们场地上有很多区域是留空的，这个其实也是考虑到在燃料供应上面国家方面要求的一些安全距离。
我们在平台这边，考虑到了天然气、氢气、氮气、空气等气体的长期供应，同时配置了150kW级供电和并网发电能力，也是希望这个平台是未来以长期实证试验为目标，来开展一个小型的相关燃料电池或者电解制氢方面的测试实证研究应用实验。
未来展望方向。未来一段时间，研究院计划一方面进一步开展百千瓦级SOFC发电系统的研发和调试，小型系统的热电联供示范应用，一方面会关注刚刚说的电解制氢技术、TEMFC制氢或者SOEC的研发，来推进电解制氢系统和氢能发电系统的联动设计。
“十四五”期间，希望在浙能新科创基地建立一个更加大型的燃料电池实验室和实证场地，具体包括燃料电池电堆级别性能测试实验室、燃料电池系统集成与控制分析实验室和燃料电池系统运行实证测试和热电联产系统实证场地，在这个方向进一步为氢能事业的发展添砖加瓦。我总体的介绍到这里，谢谢各位专家的聆听，希望能与大家有进一步的交流。
