Rastreador de projetos de hidrogênio verde — Uma nova tentativa em Guangzhou: tecnologia de geração de energia metanol-para-hidrogênio aplicada pela primeira vez a uma rede de distribuição insular

Recentemente, a microrrede inteligente de reserva a metanol-hidrogênio na Ilha Dadaosha, distrito de Panyu, Guangzhou, concluiu o comissionamento e entrou em operação com sucesso, com os equipamentos funcionando de forma estável. Isso marca a primeira aplicação in loco da tecnologia de produção de hidrogênio por reforma de metanol e geração de energia em um cenário de rede de distribuição insular urbana em Guangzhou. O projeto não só abre um caminho verde para garantir o fornecimento de energia residencial durante emergências como condições climáticas extremas e desastres, mas também cria um modelo prático replicável e escalável para o trabalho de fornecimento emergencial de energia em ilhas, vilas urbanas e áreas urbanas centrais na Grande Área da Baía Guangdong-Hong Kong-Macau.

Esta fonte de alimentação de reserva a metanol-hidrogênio foi desenvolvida e construída de forma independente pela Guangzhou Power Supply Bureau da Guangdong Power Grid Company. O sistema geral compreende três módulos principais: produção de hidrogênio por reforma de metanol, geração de energia por célula de combustível e buffer de armazenamento de energia em bateria de lítio. Ele pode fornecer continuamente 1.000 kWh de energia e restaurar rapidamente a eletricidade quando a rede principal falha. De acordo com o pessoal técnico responsável, o sistema usa metanol como vetor de armazenamento de hidrogênio, produzindo hidrogênio no local por meio de tecnologia de reforma catalítica para uso imediato, eliminando completamente os riscos de segurança associados ao armazenamento e transporte de hidrogênio em alta pressão. Todo o processo, desde o abastecimento da solução de metanol e o aquecimento inicial da unidade até a operação em plena carga, é automatizado e pode se adaptar com flexibilidade às mudanças dinâmicas nas cargas elétricas.

Em comparação com os grupos geradores a diesel tradicionais, este equipamento oferece vantagens distintas: o custo por unidade de geração de energia cai aproximadamente 50%, o ruído operacional é significativamente reduzido e as emissões de carbono são cortadas em mais de 40%, demonstrando um perfil ecológico e de economia de energia muito proeminente.

Localizada na foz do Rio das Pérolas, a Ilha Dadaosha e a Ilha Guanlong dependem principalmente da produção agrícola, com viveiros de peixes, bases de plantio de flores e projetos de turismo agro-cultural espalhados por elas, impondo requisitos rigorosos à estabilidade do fornecimento de energia. Anteriormente, as duas ilhas dependiam de uma única linha aérea sobre o rio para eletricidade, sem um canal de abastecimento de reserva, resultando em uma estrutura de rede relativamente fraca. Junto com a característica geográfica de ser cercada por água, as patrulhas de linha e os reparos de emergência durante condições climáticas severas ou à noite eram desafiadores, e a restauração da energia após interrupções levava um tempo considerável.

Para enfrentar o desafio de garantir o fornecimento de energia para ilhas, a Guangzhou Power Supply Bureau planejou e implantou quatro microrredes independentes, mas mutuamente cooperativas, nas duas ilhas. Esta iniciativa estabeleceu o primeiro cluster de microrredes insulares de megacidade na China Southern Power Grid que alcança regulação coordenada e particionada e controle dinâmico de ilhamento entre a rede principal, a rede de distribuição e a microrrede. A coordenação e interligação de múltiplas redes também são centrais para a operação estável desse novo tipo de sistema de rede elétrica.

Segundo informações da equipe, as quatro microrredes podem operar de forma independente ou se complementar por meio de rede para fornecimento combinado de energia. Durante a operação normal da rede principal, as microrredes podem participar do despacho de energia e do corte de pico e preenchimento de vale, reduzindo o consumo de energia da rede. Quando ocorre uma falha na rede externa, o sistema pode alternar para o modo de operação ilhada em milissegundos, restaurando rapidamente o fornecimento de energia para a área e garantindo que a vida residencial e a produção agrícola não sejam afetadas.

Em 22 de abril deste ano, também foi realizado um teste de campo em modo off-grid. O teste simulou uma falha em um transformador e a desconexão da rede principal. A fonte de energia de backup de hidrogênio metanólico rapidamente se conectou à rede de baixa tensão, com um processo de comutação imperceptível. Todos os equipamentos elétricos das 94 unidades consumidoras residenciais da ilha retornaram à operação normal, e nem a irrigação nem a eletricidade residencial foram interrompidas. Uma hora depois, a rede principal restaurou a energia, e o equipamento comutou automaticamente para o modo de espera. A célula de combustível recarregou simultaneamente a bateria do ESS, permanecendo em espera para necessidades emergenciais subsequentes.

O suporte confiável de energia também estabelece uma base sólida para o desenvolvimento da indústria de turismo agrocultural local. Uma pessoa responsável por um grande acampamento de turismo cultural na ilha afirmou que, após o funcionamento da microrrede, vários cenários de consumo de eletricidade — como criação em tanques de peixes, instalações de diversão e carregamento de trailers — receberam um suporte estável.

Atualmente, este conjunto de equipamentos de produção de hidrogênio a partir de metanol e geração de energia foi conectado à plataforma inteligente de gerenciamento e controle da rede de distribuição urbana de Guangzhou. Implementações futuras incluirão operação não tripulada, controle remoto e funções de diagnóstico autônomo de falhas. A parte principal do projeto para as três microrredes restantes foi concluída, e o comissionamento conjunto dos equipamentos está em andamento. Está prevista a implantação total até o final de junho para garantir plenamente a demanda regional de eletricidade durante o pico do verão e apoiar projetos agrícolas e de turismo cultural.