11월 28일, 내몽골 화뎬 다마오 기는 100만 kW 풍력·태양광 수소 생산 프로젝트 1단계 입찰 공고를 발표했다. 이 프로젝트는 무기 탄소 소재 산화 보조 알칼리 수전해를 이용한 안전하고 탄력적인 수소 생산 연구 및 실험 서비스, 루테네이트 ALK 수소 발생 촉매 활성 부위 성능 연구 및 검증 서비스를 포함한다. 프로젝트는 2025년 12월 시행을 시작하여 2028년 12월 완료될 예정이며, 공동 입찰은 허용되지 않는다.
I. 프로젝트 기본 개요
이 프로젝트는 내몽골 바오터우 시 다마오 기에 위치하며, 풍부하고 대규모의 건설 내용을 포함한다. 신에너지 발전 측면에서는 100만 kW의 신에너지 발전 시설을 건설할 예정이며, 이 중 풍력 발전 700MW(10MW 단위 용량의 풍력 터빈 70기 설치)와 태양광 300MW(740Wp 이상의 하프셀 더블 글라스 N형 모듈 405,406개 설치)가 포함된다. 또한 두 개의 220kV 부스터 스테이션, 접근 도로, 전력 수집 라인 등의 지원 시설도 건설될 예정이다. 에너지 저장을 위해 100MW/200MWh LFP 배터리 ESS 발전소가 건설될 예정이다. 수소 생산 및 저장을 위해 1,000 Nm³/h 용량의 수전해 수소 생산 장치 88개와 지원 장비(연간 수소 생산량 5억 4,700만 Nm)가 건설되며, 2,000m³ 물 용량의 수소 구형 탱크 25개(수소 저장 용량 65만 Nm)도 설치된다. 220kV 수소 생산 주변 변전소 및 기타 시설도 건설될 예정이다.
II. 두 가지 입찰 서비스의 구체적 내용
(I) 무기 탄소 소재 산화 보조 알칼리 수전해를 이용한 안전하고 탄력적인 수소 생산 연구 및 실험 서비스
이 부분(프로젝트 관리 - 무기 탄소 소재 산화 보조 알칼리 수전해를 이용한 안전하고 탄력적인 수소 생산 연구 및 실험, 번호 CHDTDZ046/16-QT-85801)은 주로 다음과 같은 연구 내용을 포함한다: 다양한 용량, 결함 수준, 구조 및 저비용의 무기 탄소 소재 선택; 탄소 산화 전위에 영향을 미치는 요소 연구를 통해 낮은 산화 전위를 가진 소재 확보, 이로써 알칼리 수전해의 수소 생산 효율 향상; 산소 발생 반응을 대체하는 무기 탄소 산화를 이용한 알칼리 수전해의 작동 조건 연구, 특히 슬러리 탄소 함량, 유속 및 다양한 전력 수준에서의 작동; 무기 탄소 산화 후 생성물의 특성 조사 및 조명, 가열, 전기화학 등의 방법을 통한 소재 재생; 변동 전원(태양광, 풍력 등)과 알칼리 수전해의 통합을 통한 안전하고 탄력적인 수소 생산 달성.
최종 연구 결과는 다음을 포함해야 한다: 신세대 알칼리 수전해 장치 프로토타입 1기, 알칼리 전해조에서 변동 전류를 이용한 수전해 기술 1종, 지능형 에너지 관리 시스템 소프트웨어 1세트, 연구 보고서 1부(하위 보고서 2부 포함), SCI 논문 2편, 실용신안 특허 2건, 발명 특허 출원 1건.
(II) 루테네이트 ALK 수소 발생 촉매 활성 부위 성능 연구 및 검증 서비스
이 부분(프로젝트 관리 - 루테네이트 ALK 수소 발생 촉매 활성 부위 성능 연구 및 검증 서비스, 번호 CHDTDZ046/16-QT-85901)의 연구 내용은 다음과 같다: ICSD 등의 데이터베이스와 문헌 조사를 통해 루테늄 기반 다금속 산화물의 결정 구조 정보 검색, 다양한 구조 요약 및 합성 가능성에 기초한 예비 시스템 선별; 이론적 모델 구축, 제일원리 방법을 이용한 전도도 및 중간체 흡착 에너지 결합을 통한 잠재적 ALK 촉매 소재 선별, 이후 반응 동역학 및 분자 동역학 시뮬레이션을 통한 결과 최적화; 이론적 선별에 기초하여 촉매 합성 수행, 주로 고상 반응과 다양한 보조 방법을 이용한 다성분 루테늄 산화물 촉매 제조, XRD 및 SEM 등의 기본 특성 분석 수행, 이후 전기화학 테스트를 통해 우수하고 안정적인 촉매 선별 및 성능 변동 패턴 탐구; 싱크로트론 방사 등의 기술을 이용한 촉매 구조 정밀 분석, 반응 시뮬레이션을 위한 모델 구축을 통한 반응 메커니즘 및 구조-활성 관계 이해; 플라즈마 스프레이 등의 기술 개선, 공정 최적화 및 코팅 요소 조정, 코팅 구조와 성능 간 관계 탐구를 통한 신규 고효율 안정적 세라믹 전극 제조 달성, 루테네이트 ALK 수소 발생 촉매 활성 부위 이해 및 성능 조절.
최종 과학 연구 결과 요구 사항: 고성능 ALK 촉매 4종, 고효율 촉매의 대량 생산 및 품질 관리 기술 1종, 고성능 분말 ALK 촉매용 스프레이 기술 1종, AI 보조 촉매 검색 소프트웨어 1세트, 연구 보고서 2부(하위 보고서 4부 포함), SCI 논문 2편, 신형 실용신안 특허 2건, 발명 특허 출원 1건.
