28 ноября Внутrenняя Монголия Huadian Дамао Баннер объявила тендер на первый этап своего проекта по производству водорода из ветровой и солнечной энергии мощностью 1 млн кВт. Проект включает исследовательские и экспериментальные услуги по безопасному и устойчивому производству водорода с использованием щелочных водных электролизеров, работающих при окислении неорганического углеродного материала, а также исследовательские и верификационные услуги по изучению активных сайтов катализаторов водородэволюции на основе рутената ALK. Реализация проекта запланирована на декабрь 2025 года, а приемка работ — на декабрь 2028 года, совместные заявки не принимаются.
I. Обзор основных параметров проекта
Проект расположен в Дамао Баннер, город Баотоу, Внутrenняя Монголия, и имеет обширный и масштабный объем строительства. В области генерации новой энергии будут построены генерирующие мощности на 1 млн кВт, включающие 700 МВт ветровой энергии (установка 70 ветрогенераторов мощностью 10 МВт каждый) и 300 МВт фотоэлектрической энергии (установка 405 406 полуклеточных двойностеклянных N-типа модулей мощностью 740 Вт или выше). Также будут построены вспомогательные объекты, такие как две подстанции усиления 220 кВ, подъездные дороги и линии электропередачи. Для хранения энергии будет построена станция ЭСС на базе LFP-батарей мощностью 100 МВт/200 МВт⋅ч. Для производства и хранения водорода будут построены 88 водородных установок водного электролиза мощностью 1000 Нм³/ч каждая и вспомогательное оборудование (годовой объем производства водорода 547 млн Нм³), а также 25 сферических резервуаров для водорода водоемностью 2000 м³ каждый (емкость хранения водорода 650 000 Нм³). Также будет построена главная подстанция понижения напряжения для производства водорода 220 кВ и другие объекты.
II. Конкретное содержание двух тендерных услуг
(I) Исследовательские и экспериментальные услуги по безопасному и устойчивому производству водорода с использованием щелочных водных электролизеров, работающих при окислении неорганического углеродного материала
Данный раздел (Управление проектом — исследование и эксперимент по безопасному и устойчивому производству водорода с использованием щелочных водных электролизеров, работающих при окислении неорганического углеродного материала, № CHDTDZ046/16-QT-85801) в основном включает следующие исследовательские направления: отбор неорганических углеродных материалов с различной емкостью, уровнем дефектов, структурой и низкой стоимостью; изучение факторов, влияющих на потенциал окисления углерода, для получения материалов с низким потенциалом окисления, тем самым повышая эффективность производства водорода щелочными водными электролизерами; исследование условий работы щелочных водных электролизеров, использующих окисление неорганического углерода вместо реакции выделения кислорода, с упором на содержание углерода в суспензии, скорость потока и работу при различных уровнях мощности; изучение характеристик продуктов после окисления неорганического углерода и достижение регенерации материала с помощью таких методов, как облучение, нагрев и электрохимия; интеграция колеблющихся источников энергии (солнечной, ветровой и т. д.) с щелочными водными электролизерами для достижения безопасного и устойчивого производства водорода.
Финальные результаты исследований должны включать: один прототип нового поколения устройства для электролиза воды на щелочной основе, одну технологию электролиза воды с переменным током в щелочных электролизерах, один комплект программного обеспечения для интеллектуального управления энергией, один исследовательский отчет (включая два подотчета), две статьи в журналах SCI, две авторизованные патенты на полезную модель и одну заявку на изобретение.
(II) Исследовательские и проверочные услуги по производительности активных центров катализаторов гидрогенерации ALK на основе рутената
Этот раздел (Управление проектом - Исследовательские и проверочные услуги по производительности активных центров катализаторов гидрогенерации ALK на основе рутената, № CHDTDZ046/16-QT-85901) охватывает следующее содержание исследований: получение информации о кристаллической структуре многоэлементных оксидов на основе рутения через базы данных, такие как ICSD, и обзор литературы, суммирование различных структур и предварительный отбор систем на основе потенциала синтеза; создание теоретических моделей, использование методов первых принципов в сочетании с проводимостью и энергией адсорбции промежуточных продуктов для отбора потенциальных материалов-катализаторов ALK, затем оптимизация результатов с помощью реакционной кинетики и молекулярно-динамического моделирования; на основе теоретического отбора проведение синтеза катализаторов, в основном с использованием твердофазных реакций, а также различных вспомогательных методов для подготовки многокомпонентных оксидных катализаторов на основе рутения, и выполнение базовой характеристики, такой как XRD и SEM, затем отбор отличных и стабильных катализаторов с помощью электрохимических тестов и исследование закономерностей изменения производительности; использование таких техник, как синхротронное излучение, для точной характеристики структуры катализатора, создание моделей для имитации реакции, чтобы понять механизмы реакции и взаимосвязь между структурой и активностью; улучшение технологий, таких как плазменное напыление, оптимизация процессов и регулировка факторов покрытия, исследование взаимосвязи между структурой покрытия и производительностью, чтобы достичь подготовки новых, эффективных и стабильных керамических электродов, а также понимание и регулировка активных центров катализаторов гидрогенерации ALK на основе рутената.
Требования к финальному научному выходу: четыре типа высокоэффективных катализаторов ALK, одна технология серийного производства и контроля качества высокоэффективных катализаторов, одна технология напыления высокоэффективных порошковых катализаторов ALK, один комплект программного обеспечения для поиска катализаторов с помощью ИИ, два исследовательских отчета (включая четыре подотчета), две статьи в журналах SCI, две новые авторизации патентов на полезную модель и одна заявка на изобретение.
