我國極地清潔能源利用實現歷史突破
來源：中國電力報 時間：2025-03-06 17:58
“氫騰”燃料電池南極首秀
——我國極地清潔能源利用實現歷史突破
邱燕超 王倩倩 劉柏汝 趙瑋琪
3月1日，南極羅斯海恩克斯堡島傳來捷報：由中國國家電投集團（以下簡稱“國家電投”）自主研發的“氫騰”燃料電池產品設備在南極秦嶺科考站成功發電，標志著全球首次實現了氫能技術在南極環境下的應用。這不僅是我國清潔能源技術發展的里程碑事件，更為極地科考能源供給開辟了全新路徑。
清潔能源，解決極地供電難題
位于南緯74度56分、東經163度42分的秦嶺科考站，此刻正見證著人類極地科考能源體系的革新。建筑面積達5244平方米的科考站內，由太原理工大學牽頭、國家電投氫能科技發展有限公司（以下簡稱“國氫科技”）等單位共同實施的新能源微電網系統正式投運。
▲1月8日，國家電投集團的品牌口號“風光無限國家電投”隨著“氫騰”電池系統“抵達”南極秦嶺科考站
據介紹，由于新能源制氫和氫燃料電池發電具有良好的低溫適應性，氫電耦合的“風-光-氫-儲-荷”供能系統就成為極地惡劣環境的優選。其中“氫騰”燃料電池既是儲能裝置又是分布式能源。在風光條件良好的時段，該燃料電池系統使用多余的電力制氫，通過存儲氫氣實現儲能；在風光發電條件不好時，通過氫燃料電池將氫氣轉換為電能和熱能。此次應用于南極秦嶺站供能的微電網系統，配備最大儲氫容量50立方的儲氫罐，單獨用“氫騰”燃料電池發電可為站區提供連續24天、最大30千瓦的供電。該燃料電池系統可模塊化擴展，功率范圍覆蓋50千瓦至數十兆瓦，發電效率可達50%，熱電綜合效率可達90%以上，設計壽命4萬小時。相比于傳統化石燃料發電，這款產品每發出一度電，可節省約400克標準煤，減少約1千克二氧化碳排放。
數據顯示，南極地區年平均氣溫零下10攝氏度至零下60攝氏度，最大風速達100米/秒。項目團隊攻克了氫燃料電池極低溫冷啟動、抗強輻射等核心技術，使系統在低溫環境下仍能穩定運行。這種突破不僅填補了氫能在極地應用的技術空白，更為未來極端環境能源系統建設提供了可復制樣板。
“氫騰”南極，500天極限攻堅
時間回撥至2023年夏，當接到南極清潔能源供能任務時，留給國氫科技設備發運僅有500天。國氫科技濟南綠動負責人陳穎回憶當時的場景，“高寒、強風、輻射、極晝極夜、低氣壓……氫發電產品在極端環境下的應用還是全新的，時間緊、任務重、難度大。”
▲國氫科技氫發電團隊技術人員調試發電產品
“我們要確保產品在南極運行萬無一失。”國氫科技濟南綠動副總經理、氫發電產品負責人劉元宇的話，道出了國氫科技南極項目團隊的心聲。國氫科技迅速成立了平均年齡僅30歲的19人研發隊伍，上設備，提性能，攻難題，定方案，倒計時全力以赴。
研發團隊先后轉戰天津、內蒙古等地，模擬南極用電環境進行低溫測試，確保產品在極端條件下的穩定運行。2024年11月1日，氫能發電設備完成各項驗收工作隨“雪龍2號”啟程南極。今年1月8日設備抵站后，項目團隊與南極項目組通過安裝調試，最終在3月1日實現成功發電。
進階之路，推動高水平科技自立自強
“氫騰”的南極首秀并非偶然。回溯其發展歷程：2021年博鰲論壇上，10輛“氫騰”大巴以穩定運行超過2萬公里，完成重大活動中的首次亮相；2022年北京冬奧會、冬殘奧會上，百余輛“氫騰”大巴總行駛里程達89萬公里，執行接駁任務7205班次，接駁乘客16.07萬人次，創下“零事故、零故障”紀錄。
▲搭載國氫科技自主研發的“氫騰”燃料電池系列車型
為塑造“氫騰”燃料電池“中國人自己的燃料電池品牌”，國氫科技以“自主化、高性能、低成本”為研發目標，從“氫騰”八大關鍵部件入手攻克技術難題，逐步實現了從材料到零部件、再到電池電堆和系統的全線自主化，為打造“氫騰”品牌奠定了堅實基礎。從2019年正式發布第一款“氫騰”產品，到2022年形成適配多種車型的“氫騰”產品譜系，國氫科技用全產業鏈自主化創新技術，實現了由追跑向并跑、領跑的跨越。
國家電投著眼于我國豐富的可再生能源和綠電制氫優勢，于2016年明確將氫能作為戰略性產業加以培育，構建未來能源供給的“電氫體系”，氫能應用正加速拓展。吉林大安風光制綠氫合成氨一體化項目，即將實現大規模商業化應用；濟南綠色國際產業園分布式供能系統持續運行超過2年；“氫進萬家”科技示范工程，氫能社區和園區供能即將實現批量應用……這些共同勾勒出氫能社會的現實圖景。
創新是引領發展的第一動力。國家電投推進“均衡增長戰略”，在保持傳統能源優勢的同時，加快氫能、儲能等創新業態發展。目前，國家電投燃氣輪機、智慧場站、農村能源革命等多項創新成果已進入規模化應用階段，科技創新的魅力持續迸發。
當南極的極光映照在“風光無限 國家電投”的紅色條幅上，中國氫能技術的全球版圖正在徐徐展開。從極地科考到城市交通，從工業供能到應急電源，這場以自主創新為底色的能源變革，正為高質量發展注入綠色動能。
責任編輯：沈馨蕊
