随着全球气候变化的加剧，实现碳中和已经成为了全球共识，氢能作为一种清洁能源，被越来越多的人所关注，川崎氢能可持续社会解决方案，就是在这样的背景下应运而生。

在第二届中日韩氢能产业高峰论坛、第二届世界绿氢产业发展大会、首届中国（山东）氢产业大会上，潍坊市能源集团有限公司能源装备市场总监、山东滨崎动力（集团）有限公司副总经理张树军先生分享了《实现碳中和的挑战-川崎氢能可持续社会解决方案》的主题报告。

集团公司介绍

潍坊市能源集团有限公司成立于2021年2月，是一家集能源投资、开发、运行、服务为一体的大型综合能源利用公司，公司业务涵盖水务、电力、热力、天然气、城市服务、分布式能源及装备、新能源、绿色精工智造和5G大数据等多个业务板块。

山东滨崎动力（集团）有限公司是由潍坊市能源集团旗下，潍坊市滨投分布式能源有限公司和世界500强川崎重工株式会社共同合资成立。双方公司历经两年的时间，完成了从合作到合资的转变，共同在能源装备技术的研发、终端设备组装、能源装备数字化转型等领域开展合作，实现绿色节能、同质高效的装备生产标准化的落地。

山东滨崎动力（集团）有限公司将凭借川崎重工卓越的技术和经验，为终端用户提供“多元化、一站式、全方位、定制化”的创新能源解决方案。

典型的应用场景包括各种商业建筑和医院学校等公用事业单位、化工等高能耗企业、各类工业园区、数据中心、城市垃圾填埋场和餐厨垃圾处理场等。根据客户不同的能源需求，提供一户一策的针对性定制能源解决办法，实现综合能源的梯级利用，达到绿色、智能、高效、环保、节能的目的，为客户的能源困扰问题提供一系列解决方案。

图：川崎在全球的营业区域（能源业务）

根据上图可以了解到，川崎在全球的营业范围覆盖东南亚全域、大洋洲地区、欧洲全境、俄罗斯、南北美、中东、美国、加拿大、墨西哥，在中国也有合资公司负责国内全域的销售。

营业范围及覆盖产品

山东滨崎动力（集团）有限公司现在主要经营的产品是川崎的蒸汽轮机、燃气轮机、燃气发动机（燃气内燃机）。

氢能是一种来源丰富、有广泛应用前景的绿色清洁能源，能够帮助可再生能源大规模消纳，实现电网大规模调峰和跨季节、跨地域储能。氢（氨）燃气轮机作为未来新型电力系统的主要设备，将在未来能源系统中发挥重要作用，是实现碳中和的主要技术路径之一，欧美日等国家已经开展了广泛的示范运行，在国内也引起了能源行业的高度关注。

那么燃氢燃气轮机与风能太阳能又有什么关系呢？燃氢燃气轮机将补充风能和太阳能的间歇性，因为它们可以用作伴生电源。在风力和日光充足的情况下，可以通过利用多余的可再生能源电解水制氢，或者通过天然气重整制氢，结合采用碳捕集技术，天然气重整也是一种碳中和技术。

在这种情况下，氢重整将被视为一个生产装置，可以在短时间内供应足够的氢气，并能够构建一个包括储存在内的氢能基础设施。燃气轮机具有从小型分散系统到大型集中系统的可扩展性，能够适应生产能力和本地存储。

总而言之，通过电解水制氢以及燃氢燃气轮机发电，可以实现新能源电力的长周期储能与调节。

这是川崎的一个产品线，主要产品是2兆瓦的燃气轮机，发电效率27.7%，综合效率83.8%；5兆瓦的燃气轮机发电效率达到32.2%，综合效率达到85.2%；8兆瓦的燃气轮机，发电效率达到33.1%，综合效率达到85.2%，在同级别当中竞争力比较强；20兆瓦的燃气轮机，发电效率达到33.5%，综合效率达到85.4%；30兆瓦的发电效率达到39.4%，但在实际ISO情况下，发电效率可达40.6%，综合效率达到85.5%，这款设备在30兆瓦级别当中属于全世界发电效率最高的设备。

川崎的燃气轮机有何优势？首先，独家开发的技术及众多的交付业绩——1972年着手开发，1977年交付首台机，历经40多年不断进化产品技术，积累了超1万台的交付业绩。其次，世界高等级功率——以燃气轮机为驱动的热电联产系统实现世界水平的效率。

为可持续发展提供的解决方案

川崎重工旨在实现碳中和，目标是氢气可以作为一种新的能源，像石油和天然气一样被日常使用。为了实现这一目标，现在需要对人们的日常行为做出改变。川崎重工将介绍其清洁能源技术，与被视为清洁能源的太阳能和风力发电并称的有助于实现无碳的氢燃料技术和燃料电池等。

“零排放工厂”的概念

川崎重工又提出了一个“零排放工厂”的概念，旨在实现可持续生产，不向大气层排放二氧化碳。在方案中，电力和蒸汽等被替换成无碳能源，而其他环节不可避免产生的二氧化碳排放会被回收再利用。

无碳发电解决方案

无二氧化碳排放的发电·供热配置对实现无碳社会至关重要。川崎重工提出通过氢热电联产系统供应电力和热能的配置，从而推动节能，实现无碳社会。

碳循环解决方案

通过回收废气中的二氧化碳转化成资源，构建碳循环社会模式。利用表面带有胺涂层的固体吸收材料的碳捕获系统，便可利用废弃热量产生的60℃的低温蒸汽分离和回收从工业厂房、电厂及垃圾焚烧厂等排放废气中的二氧化碳。此外，还可对获得的二氧化碳进行化学合成等。

能源管理解决方案

燃气轮机、燃气发动机、锅炉等各种设备及电网电力构成了工厂等其他设施的综合能源设备。EMS（能源管理系统）是一个可优化各个能源设备的输出分布及运转模式的系统。一般来说，无论电力、热能需求如何变化，各个设备的输出分担比例是固定的。通过EMS统一管理，可根据需求合理地分配能源，从而最大限度地降低燃料成本及二氧化碳排放。

向氢能过渡（燃气轮机发电）现有燃气轮机的改造

氢气燃气轮机的设计在一定程度上依赖于现有的燃气轮机技术。没有必要设计和制造用于氢气燃烧的全新燃气轮机。只需要特别注意修改燃烧室和一些辅助部件，但大多数现有燃气轮机可以改造为部分或完全燃烧氢气。这种转换不仅可以避免巨额的资本支出，还可以节省将现有大型燃气轮机转换为燃氢工况的时间。开发和部署氢气燃气轮机技术的另一个主要好处在于赋予现有设备新的经济增长点。事实上，全球许多国家都存在最先进的燃气轮机闲置或运行时数不足的问题，中国也存在大量的调峰机组，保持这些发电厂的利用率也将对社会和工业做出重大贡献。在氢混合燃烧30%~100%的前提下，可以通过仅更换燃烧室达到混氢燃烧的目的。

从“示范”到“商业化”的氢气发电

2018年4月，川崎重工实现了世界上第一个在城市地区使用100%氢气供应的热电项目（利用氢热电联产系统的智能社区技术开发项目）。本项目以氢气作为燃料，通过氢燃气轮机燃烧产生的冷、热水、蒸汽和电力供应给附近的四个公共设施。

全球氢气发电行业的扩张

川崎根据每个国家的氢路线图估算，从这个表的结构可知，我国在氢能的利用上投入比较多，发展可能也比较快。

在欧洲的氢气发电示范项目

川崎与德国RWE能源公司进行联合，将建设30MW级的氢气发电示范项目。

川崎集团的碳中和倡议

川崎重工将迅速推进其氢能利用业务，以实现世界碳中和目标，还将在政府和电力公司的协助下为大家提供解决方案。

氢气在其他领域的应用

川崎把先进的燃烧技术应用在“海上和飞机领域”，正在发展氢燃料船舶推进系统，预计将在2026年左右完成一个与各种应用程序兼容的阵容；同时发展氢气飞机的核心技术，展望2035年氢动力飞机全面投入的发展。

川崎在氢能发动机方面不断联合日本和世界各国的企业一起发起新技术的挑战，目前为丰田氢发动机花冠提供氢气，此外还与雅马哈汽车公司联合研发氢发动机，以期待安装在摩托车上等。

作为在全球氢气领域的领先公司，川崎将与众多合作伙伴一起，通过氢气各种利用举措来实现全球碳中和目标。