不压负荷也能调峰：火电厂灵活性改造的氢储能解法

（原标题：不压负荷也能调峰：火电厂灵活性改造的氢储能解法）

富德金煜192万kW电厂示范项目跑通“制氢填谷+固态储运+氢热耦合”新模式

吕志辉博士：火电厂灵活性改造，靠制氢填谷

煤电灵活性改造正在陷入一个“不可能三角”：深度调峰要求机组低负荷运行，低负荷运行推高煤耗和碳排放，煤耗攀升又推高运行成本。

2026年年初，电量现货交易体制改革要求火电给可再生能源让路，可再生能源、火电、核电同台竞价。火电全系统机组平均负荷降至40%左右，年上网时长平均约3000—3500小时。超临界机组设计最优操作区间在60%—80%，但可再生能源大发时段，机组每天有七八个小时甚至十几个小时在30%甚至25%的低负荷运行。30%以下锅炉很难稳燃，有时需要喷柴油保持稳燃。低负荷运行极大缩减机组基础寿命，能耗和环保面临巨大压力。

以辽宁为例，2025年1月负电价时长272小时；某热电厂60万千瓦机组，2025年全年负电价交易电量2.5亿度，每度电向国网交0.14—0.18元。火电行业正面临前所未有的经营压力。

《新一代煤电升级专项行动实施方案（2025—2027年）》将“高效调节”扩展为六项指标，现役机组最小发电出力要求达到25%—40%额定负荷。深度调峰成为硬指标，但低负荷运行推高煤耗、加剧设备损耗，低碳化改造还要求度电碳排放较2024年同类型机组降低10%—20%。如果仅靠降低出力来满足灵活性考核，发电企业的经济性将不可持续。

富德金煜给出的方案是：不压负荷，制氢填谷。

吕志辉博士在2026（第四届）氢储运关键技术发展论坛上介绍，富德金煜与某央企安徽公司合作，在一家192万千瓦装机电厂开展“火电+氢储能”示范。方案架构为：煤电机组（192万kW级）→低谷/零电价富余电力→电解水制氢装置（约438MW）→镁基固态充氢（放热回收·省煤）→固态储氢车公路运输（100—200km）→化工用氢·加氢站。用户侧放氢吸热，可由工业余热承担。

“火电+电解制氢+镁基固态储运”电氢耦合架构（论坛演讲材料）

该架构解决电厂三个痛点：消纳低价电，该电厂每天约有5—7个小时的零电价上网时段，这部分电力用于制氢，制氢成本极低；热可回用，制氢和储氢过程中放出大量热，火电厂恰好拥有巨大的热池，热量回收到电厂热力系统可降低制氢成本每公斤约2元，放氢时利用工业企业尾气余热可大幅降低放氢成本；参与调峰调频，制氢装置采用碱液+PEM组合方案，可参与火电调峰调频，增加服务性收益。

经济性是决定方案能否从“示范可行”走向“商业可复制”的最终变量。

富德金煜对安徽省2025—2026年实时电价进行分析：全省0.09元/度电价平均时长6.9小时/天，0.14元/度平均8小时/天，0.17元/度平均10小时/天。按四档电价测算，192万kW电厂配套438MW制氢装置，总投资约5亿元，年产氢约2.4万吨。在200公里运输半径下，全链条“产—储—运”成本约18元/公斤，低于24元/公斤除税售价，四档电价情景均可盈利。

 “产—储—运”全链条成本测算：18.2—21.7元/kg，低于24元/kg除税售价（论坛演讲材料）

热管理不是辅助环节，而是经济性的第一变量。 制氢和储氢过程中放出大量热，火电厂恰好是低品位热源最集中的场所。将反应热接入电厂热力系统，可替代部分抽汽加热给水；测算模型中折算省煤收益约2300万—3900万元/年，直接抵扣储运成本。放氢需220—350℃供热，若由工业窑炉、化工装置的中温余热承担，可显著降低用户侧放氢能耗。

从长时储能角度看，镁基固态储氢具备差异化价值。 电化学储能时长多为分钟—小时级，存在自放电，且难以外运；镁基固态储氢可达日—季节级，固体存储基本无损耗，常温常压公路/铁路外运。在电厂侧，这意味着跨日/跨周调节、季节性电量转移以及电氢双市场切换成为可能。电价高时卖电，氢价高时卖氢，固态库存使电厂获得跨市场择时的实物期权。

从行业意义看，该方案将氢储能从“充放电型储能”拓展为“电+氢”双产品模式。 传统储能提供的是充放电服务，电厂获得调峰补偿和容量电价。氢储能使电厂在提供调节服务的同时，生产可独立销售的氢商品，将储能资产转化为生产性资产。电厂从单一电力供应商转变为“电+氢”综合能源供应商。

方案能够工程化落地，富德金煜的产业化优势是关键支撑。

富德金煜采用中国科学院大连化学物理研究所陈萍研究员团队技术，从实验室技术接手，2023年初开始产业化。榆林150吨/年氢化镁产线于2024年12月试车，2025年1月产出首批合格产品，目前正常运行；年产2000吨氢化镁千吨级示范项目正在建设中，采用全自动化连续化生产工艺，预计2026年底或2027年初投产，建成后固态储氢材料生产成本将大幅降低。2026年2月，“镁基固态储氢材料制备工艺成套技术”通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果评价。富德金煜氢化镁释氢量大于7 wt%，循环超过4000次，循环后储氢量仍大于6.5 wt%。中国镁产量占全球90%以上，原料自主可控。

 富德金煜百吨级氢化镁产线

 富德金煜千吨级氢化镁产线

吕志辉博士在演讲中表示，美国能源部曾提出全球氢能产业的临界点在于能否拿到每公斤1美元左右的廉价氢气。他做煤化工出身，煤制氢成本约10—14元/公斤，当时觉得1美元几乎不可能。但深度分析火电行业后发现，利用低谷零电价电力制氢，结合热回收和下游工业场景，这个目标说不定真的有可能实现。

当材料成本因产能优势逐步下行，当热集成方案在更多电厂得到验证，镁基固态储氢有望从“示范可行”走向“商业可复制”。对于存量煤电机组而言，“不压负荷也能满足灵活性要求”的路径，或许正是“十五五”期间煤电转型的现实选择。