佛罗里达绿色电网项目：将氢能转化为电力

德巴里氢气生产储存系统是德巴里发电厂综合体的一部分，是美国首个能够生产、储存并燃烧100%绿色氢气用于发电的系统。

电力行业目前仍在讨论氢能对能源领域的重要性，但业界一致认为氢能有助于脱碳，利用多余的可再生能源生产的氢气可用于实现零碳、可调度的发电能力。

位于佛罗里达州沃鲁西亚县的德巴里氢气生产储存系统项目正是这一技术的典范，该项目已获得POWER杂志颁发的氢能领域顶级电厂奖。杜克能源佛罗里达公司与通用电气福能公司（GE Vernova）已将氢能技术从概念和试点阶段推进到实际电网运营，德巴里项目被认为是美国电力行业首创性成就：这是美国首个能够生产、储存并燃烧100%绿色氢气，用于商业调峰发电的端到端系统。该氢能项目与692兆瓦的德巴里天然气发电厂及74.5兆瓦太阳能电站相邻，整个综合体占地面积相当于近200个足球场。

系统在德巴里生产的氢气会先储存起来，之后作为发电厂发电的燃料使用。

该氢气生产设施于今年1月开始商业运营，采用完全集成、同址布局的设计，将现场太阳能发电、两台1兆瓦氢电解槽装置、氢气储存设施以及一台改装燃气轮机整合在同一场地内。部分太阳能电力用于驱动电解槽，将水分子分解为氢气和氧气，氧气释放到大气中，氢气则储存在加固容器中。随后，氢气作为替代燃料，用于在发电厂用电高峰时段支持电网平衡。

这种闭环方式展示了如何将多余的可再生能源转化为可调度的零碳电力，从而应对电网面临的最紧迫挑战之一：在可再生能源渗透率不断提高的情况下保持供电可靠性。项目负责人表示，德巴里项目证明氢能不仅是未来的燃料，更是解决当前用电高峰需求的实用方案。

杜克能源首席工程师彼得·霍夫利希表示：“开发德巴里氢能项目的主要原因，是要展示一种切实可行的方法，将多余的可再生能源转化为可调度的按需电力，同时保持电网可靠性；此外还要验证将发电系统全面转换为氢燃烧系统所带来的附加价值，从而为可调度资产实现更深度的减碳提供潜在路径。”他说：“该项目旨在利用杜克能源在德巴里电站已有的太阳能场和燃气轮机，生产可在涡轮机中燃烧且不产生二氧化碳排放的绿色氢气。简而言之，这是一个示范项目，也是为现有可调度发电资产脱碳、同时应对可再生能源间歇性问题并保持发电能力的路线图。”

霍夫利希表示，该项目的其他动机还包括：提升电网可靠性和韧性；增强燃料供应安全性；应对太阳能发电的间歇性问题；最大化现有资产的价值；为客户创造价值并降低成本；以及推进杜克能源“全方位”能源战略。杜克能源和通用电气福能公司均表示，从系统层面看，德巴里项目展示了氢能如何将燃气轮机转变为更清洁、可调度的资产，与间歇性可再生能源资源形成互补。储能并按需部署的能力，使太阳能等可再生能源能够在不给电网带来额外压力的情况下扩大规模，最终降低客户的燃料成本，并在用电高峰期增强系统韧性。

涡轮机升级

德巴里项目的规划始于2022年年中。建设工作于2023年底启动，历时约两年完成。将德巴里现有的通用电气福能7E型燃气轮机升级为可使用高达100%氢气运行，被业界视为电力行业的一项技术里程碑。该燃气轮机于2025年调试完成，可使用氢气运行；它已成功通过最终测试阶段——包括使用氢气进行的热负荷测试——并被验证为可安全、稳定地完全使用该燃料运行。

项目负责人表示，与依赖新建基础设施不同，该项目证明了当前的燃气轮机机组可以通过改造来支持深度脱碳，同时保持运营灵活性。这种可在天然气、混合燃料及纯氢之间灵活切换的燃料适应能力，为全球公用事业公司在不影响可靠性的前提下减少排放提供了可扩展的路径。

通用电气福能燃气动力事业部碳解决方案负责人杰里米·韦瑟比向POWER杂志表示，德巴里项目展示了该公司燃气轮机机组在燃料灵活性和脱碳方面的选择空间。“该项目表明，氢能不仅是一种未来燃料，更是解决当今用电高峰需求的实用方案，”韦瑟比说，“该项目在规模化层面证明了技术可行性，包括2026年6月创下的80兆瓦100%氢气运行的世界纪录。”

韦瑟比表示，德巴里系统的“技术理念可能有超越单一发电厂的更广泛应用……因为它是将可再生能源以氢气形式储存并按需调度的可扩展概念验证。”韦瑟比还表示，通用电气福能将德巴里项目“视为现有涡轮机技术如何适应氢能使用的重要示范。该项目为行业未来的部署提供了切实可行的路径，包括改造现有设施以及新建具备氢能能力的机组。”

霍夫利希还指出了该项目的更多益处。

绿色氢能的前景

杜克能源和通用电气福能均表示，两家公司都将绿色氢能视为能源行业中一个前景广阔但仍处于新兴阶段的领域。韦瑟比表示，杜克能源将其视为一种实用的电网和资产优化解决方案，而通用电气福能则将其视为一项具有行业规模化潜力的赋能技术。

霍夫利希对POWER杂志表示：“杜克能源认为绿色氢能是脱碳、电网可靠性和长时储能方面的重要新兴工具，特别是当氢气能够从国内可再生电力中生产出来，并用于支持可调度发电时。”氢能是应对间歇性问题的实用解决方案，也是降低对波动全球燃料市场依赖的一种方式。杜克能源认为未来评估更多涡轮机改造、并在其整个机组范围内推广该技术具有价值。

韦瑟比表示：“我们认为氢能发电市场具有重大的长期潜力，特别是随着公用事业公司寻求为现有天然气基础设施脱碳的可扩展路径。我们对氢能就绪型发电资产不断增长的市场充满信心，并致力于打造未来氢能涡轮机的路线图，包括改造潜力。”

霍夫利希说：“德巴里项目的重要意义在于，它将氢能从概念推进到了实际运营。它证明了现有的可再生能源发电资产和热力资产可以整合成一个系统，产生稳定、可调度的低碳电力。这对整个电力行业意义重大，因为它提供了一个可复制的模式，用于在不牺牲可靠性的前提下为调峰发电脱碳。”

韦瑟比表示，该项目“代表着从根本上转变我们应对电网可靠性问题方式的重大机遇。随着可再生能源渗透率持续增长，我们经常面临能源被限制利用的情况——即已生产出的清洁电力，却在当时无法被电网吸纳。通过电解方式捕获这些被限制利用的能源，并以绿色氢气的形式储存起来，我们将潜在的低效问题转化为可调度、零碳电力的战略储备。这种闭环方式使我们能够对间歇性资源进行‘稳定化’处理，确保即使在没有阳光或风力不足的情况下，电网依然能够保持稳定。”

“除了解决间歇性问题之外，这种整合对整个行业而言还是一个重要的教育工具，”韦瑟比说，“它表明，向低碳电网转型并不需要我们放弃现有基础设施。相反，它展示了对现有热力资产进行改造升级的机遇，证明可调度发电能够朝着更清洁、更灵活的方向演进。通过优先采用这些解决方案，行业能够弥合宏大的脱碳目标与维持可靠、经济的电力供应这一日常实际需求之间的差距。”

杜克能源佛罗里达公司和通用电气福能均表示，德巴里氢能项目在公用事业规模层面展现出了领导力、创新精神和执行力。两家公司表示，“从可行性评估推进到全面投运的系统，各公司提供了一个可复制的模式，推动了氢能经济的发展，并为清洁调峰电力设立了新的标杆。”该项目获选为POWER杂志2026年度氢能奖，表明德巴里氢能项目不仅是一项技术成就，更是氢能在实现可靠、经济、可持续电力未来中所发挥作用的又一里程碑。

——达雷尔·普罗克特是POWER杂志的高级编辑。

Q&A

Q1：德巴里氢气生产储存系统是什么？

A：这是位于佛罗里达州沃鲁西亚县的一个项目，是美国首个能够生产、储存并燃烧100%绿色氢气用于发电的端到端系统，与德巴里天然气发电厂和太阳能电站相邻，于今年1月开始商业运营。

Q2：德巴里项目如何将太阳能转化为氢能？

A：项目利用部分太阳能驱动电解槽，将水分子分解为氢气和氧气，氧气释放到大气中，氢气则储存在加固容器中，之后作为替代燃料用于发电厂在用电高峰时段发电。

Q3：德巴里项目对电力行业有什么意义？

A：该项目证明现有燃气轮机可以改造升级来支持深度脱碳，同时保持运营灵活性，为全球公用事业公司提供了在不影响可靠性的前提下减少排放的可复制模式，被视为氢能从概念走向实际运营的重要里程碑。