在高原高寒地区,能源供给不仅是工程建设的“血液”,更是维系生命健康的“底线”。日前,中铁二十二局集成研发了离网型氢氧热电多联供系统方舱,一站式破解了高原高寒地区供电难、供暖难、供氧难的“三供”难题,标志着中国铁建在极端环境能源供给领域打造出了又一硬核范本。
氢氧热电多联供系统方舱
能源孤岛:极端环境下的“生命线”痛点
在高原、高寒无人区等极端施工场景中,能源供给始终深陷“生存与发展”的双重困境:一方面,传统柴油发电不仅面临长途运输的高昂成本,更在高海拔低氧、低温环境下热效率骤降,难以稳定支撑生活办公需求;另一方面,随着“双碳”目标推进,零碳工地建设成为行业刚需,传统能源模式显然无法适配。
大兴高原高寒工程建造技术示范基地
中铁二十二局立足多年高原高寒复杂环境施工经验,以北京大兴高原高寒工程建造技术示范基地为依托,精准对标零下40摄氏度极寒、高海拔缺氧等场景,通过“定向研发、场景适配、系统集成”的思路,打通“技术研发—工程适配—产品落地”的转化路径,成功打造出适配高原高寒离网环境的硬核能源装备。
硬核科技:重塑高原能源供给逻辑
这款离网型氢氧热电多联供系统方舱,绝非简单的设备堆砌,而是基于系统工程思维的深度集成创新。通过“光伏发电+电解水制氢+燃料电池+余热回收”的闭环技术体系,实现能源梯级利用与高效转化,完美适配极端环境的能源自给需求。
生活舱弥散式(左)和鼻息式(右)供氧设备
系统可将光伏电力转化为绿氢储存,在夜间时段通过燃料电池稳定发电,实现离网状态下的全天候零碳供电。同时,引入余热回收技术,将燃料电池发电过程中产生的余热高效转化为生活热水与采暖热源,提供持续稳定的供暖保障。针对高原高海拔缺氧的核心痛点,联供舱更是精准适配——利用电解水制氢过程中的氧气,经干燥提纯处理后直接向生活舱输送。这一设计为高原施工人员打造了“移动高原氧吧”,有效缓解高原反应,在能源自给的同时保障作业人员生命健康安全,破解了高原离网场景的生存保障难题。
要理解这套系统的革命性意义,需先看懂其背后的“能量守恒”新解。传统能源利用往往呈线性:燃料—燃烧—排放,能量利用率通常不足40%。在高原稀薄的空气中,这套系统如同一个“自维持的代谢生命体”,利用可再生能源电力,通过电解槽将水分解为氢气和氧气,实现了能量的“固态化”存储;当需要能源时,氢气进入燃料电池,与氧气发生电化学反应,重新生成水并释放电能与热能。这一闭环中,氧气不再仅仅是工业副产物,而是保障高原生命安全的核心资源;余热不再是需要耗能排放的负担,而是维持舱内温度的宝贵热源。这种将多要素深度耦合的思路,正是其被称为“多联供”的核心所在。
协同生态:从单一装备到系统解决方案
此次创新并非孤立的技术突破,而是中铁二十二局对“能源+建造”新生态的深度布局。依托北京大兴高原高寒工程建造技术示范基地,研发团队完成了从核心技术适配、系统集成到离网场景测试的全流程验证,形成了“核心装备研发—能源站建设—智慧运维”的全链条服务能力。
针对高原高寒离网场景的运维难题,研发团队重点攻克低温启动核心技术,使设备可在零下40摄氏度极寒环境下实现一键冷启动;搭载的“综合能源管控系统”,支持远程监控、故障诊断与负荷预测,让远离喧嚣的“能源孤岛”也能享受数字化运维的便捷。
热电联供监测平台
当前,全球能源革命浪潮下,高海拔、高寒等极端环境地区的开发与保障需求日益增长,中铁二十二局研发的离网型氢氧热电多联供系统方舱其价值远不止于破解高原工程建设的“卡脖子”难题,其技术路线具备高度通用性与可扩展性。未来,有望为各类极端环境作业场景提供稳定可靠的能源基础支撑,更可向海外微电网应用场景拓展,提供模块化、可复制的绿色能源综合解决方案。
从高原屋脊到海外离网场景,这套离网型氢氧热电多联供系统不仅是一套能源装备,更是拓展生存边界的科技支点,正以其先进理念,为未来绿色零碳的能源蓝图落下关键而有力的一笔。
推荐阅读
声明:本文系转载自互联网,请读者仅作参考,并自行核实相关内容。若对该稿件内容有任何疑问或质疑,请立即与铁甲网联系,本网将迅速给您回应并做处理,再次感谢您的阅读与关注。