中国石化加快打造“中国第一氢能公司”

■本刊记者 曲艺

“双碳”目标下，中国石化锚定“打造中国第一氢能公司”目标，全面推进氢能业务发展，已建立了涵盖“制储运加用研”的氢能全产业链条。

记者梳理发现，今年以来，中国石化在氢能领域捷报频传，可谓亮点纷呈。

沪甬城际物流干线首现氢能重卡

7 月6 日，氢能源沪甬城际物流干线实现首次示范运行——一辆标载49吨的氢能重卡从上海始发，行驶230千米后首次进入位于浙江宁波的中国石化镇海炼化加氢示范站。

据悉，此举意味着“上海—宁波”跨区域氢能物流干线常态化规模运输具备成熟条件，氢能重卡往返半径已经从200 千米增加到400 千米，加速推动长三角地区氢能源重卡物流运输大动脉形成。

相比传统柴油重卡，氢能重卡采用以氢气为动力来源的氢燃料电池，排放物只有水，真正实现了零碳排、零污染。据测算，每辆氢能重卡每年至少可减少碳排放120吨，该条“氢走廊”满负荷运行预计年均减碳3000 吨，相当于一年植树15万棵以上。此外，随着成本的下降，氢能重卡运输也初具经济效益。

记者从中国石化了解到，此次示范的“氢走廊”计划用于运输由宁波发往上海的镇海基地聚烯烃产品。镇海炼化加氢站经过与氢燃料电池系统头部企业鲲华科技公司、上海临港加氢站、物流承运商镇海石化物流公司等产销研用单位的多方协同，将氢能重卡的往返半径增加到400千米，有效拓展了华东地区氢能物流辐射范围，为跨区域城际氢能物流干线的运行奠定了能源基础。

同时，镇海炼化正积极推动氢能客运、氢能重卡、氢能冷链运输的规模化应用，带动宁波及周边地区氢能制备领域、氢能储运领域、氢燃料电池生产领域、加氢站领域以及氢能源车领域等氢能产业链五大领域不断完善。

镇海炼化是中国石化最大的炼化一体化企业，氢能资源丰富，总产氢能力达65.3万标方/小时，有2.5 万标方/小时的高纯度氢气可供外送。目前，镇海炼化加快打造中国石化华东地区氢能产业链示范点，自2021 年建成宁波市首座加氢示范站以来，不断丰富集成“制、输、储、加、用”氢能一体化工业场景应用，带动氢能产业链各相关方进场。

实现万吨级绿氢炼化项目全产业链贯通

除氢能交通外，中国石化还以绿氢产业为抓手，积极推动石化产业绿色低碳发展。

6 月30 日，新疆库车绿氢示范项目顺利产氢，产出的氢气通过管道输送到中国石化塔河炼化，替代现有天然气化石能源制氢。至此，该项目成功实现绿氢从生产到利用全流程贯通，这也标志着我国首次实现万吨级绿氢炼化项目全产业链贯通。该项目制氢规模达到年产2 万吨，是我国首个万吨级光伏绿氢示范项目，为国内光伏发电绿氢产业发展提供了可复制、可推广的案例。

新疆库车绿氢示范项目由中国石化新星公司负责实施，利用新疆地区丰富的太阳能资源发电直接制绿氢，建设内容主要包括光伏发电、输变电线路、电解水制氢、氢气储输、公用工程及配套辅助生产设施，电解水制氢能力2万吨/年、储氢能力21 万标方、输氢能力2.8 万标方/小时。

业内人士分析认为，炼化工业将是绿氢实现工业领域降碳的主要应用场景之一。通过完全替代现有天然气化石能源制氢，该项目每年可减少二氧化碳排放48.5 万吨，开创了绿氢炼化新发展路径，对炼化企业大规模利用绿氢实现碳减排具有重大示范效应。

作为我国首个贯通光伏发电、绿电输送、绿电制氢、氢气储存、氢气输运、绿氢炼化等绿氢生产利用全流程的典型示范项目，该项目在建设中面临着工艺技术新、规模大、无成熟工程案例可借鉴等难点。中国石化通过联合攻关等形式，突破性地解决了新能源波动电力场景下柔性制氢，并向下游炼化企业连续稳定供应的难题。其中，面对可再生波动电源制氢的技术难题，中国石化通过自主开发绿电制氢配置优化软件，将电控设备与制氢设备同步响应匹配，大幅提升对波动的适应性。

据介绍，该项目已先后完成万吨级电解水制氢工艺与工程成套技术、绿氢储运输工艺技术、晶闸管整流技术、智能控制系统研发等创新成果，并均已实现工业应用，申报专利及专有技术10余项。

不容小觑的是，该项目所用的光伏组件、电解槽、储氢罐、输氢管线等重大设备及核心材料全部实现国产化，有效促进了我国氢能装备和氢能产业链发展。以电解槽为例，在该项目启动之前，国内的1000 标方/小时电解槽累计需求量不到30 台，而仅库车绿氢示范项目就需要52台，有力促进了国内电解槽产业的规模化生产。

启动首个纯氢长输管道项目

4 月10 日，中国石化宣布，“西氢东送”输氢管道示范工程已被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》，标志着我国氢气长距离输送管道进入新发展阶段。

“西氢东送”起于内蒙古自治区乌兰察布市，终点位于北京市的燕山石化，管道全长400多千米，是我国首条跨省区、大规模、长距离的纯氢输送管道。管道建成后，将用于替代京津冀地区现有的化石能源制氢及交通用氢，大力缓解我国绿氢供需错配的问题，对今后我国跨区域氢气输送管网建设具有战略性的示范引领作用，推动我国能源转型升级。

“西氢东送”管道规划经过内蒙古、河北、北京等3省（区、市）9 个县（区）。管道一期运力10万吨/年，预留50 万吨/年的远期提升潜力。同时，将在沿线多地预留端口，便于接入潜在氢源。未来，中国石化可依托“西氢东送”管道建设支线及加氢母站，助力京津冀氢能走廊的高效构建。

内蒙古风光资源丰富，发展绿氢具有得天独厚的优势，但是，如何把内蒙古乃至我国西部的绿氢运送到东部需求旺盛的区域，一直是制约绿氢产业发展的瓶颈问题。目前，长管拖车仍是我国长距离氢气运输的主流方式，但这种方式成本较高、效率较低，也是终端用氢成本高的主要原因之一，极大制约了产业链发展。输氢管道可以实现大规模、长距离输送氢气，并且兼顾经济性。中国石化已经在内蒙古布局了鄂尔多斯风光融合绿氢化工示范项目，并规划在乌兰察布市建设大规模绿电制绿氢项目，通过建立风光发电—绿电制氢—氢气管输—炼化与交通用氢的一体化氢产业发展模式，实现氢能产业制、储、输、用全产业链示范布局。

风力、光伏发电具有间歇性、波动性、随机性等特点，由于电网建设和消纳机制存在一定滞后，“弃风弃光”随之产生。随着“西氢东送”管道的建设投产，周边发电企业可以利用“弃风弃光”发电制氢，通过管道输送出来。

在高压气态输送过程中，氢会逐步侵入并渗透钢材，引发钢材力学性能下降、氢致裂纹等氢脆现象。管输氢气与油气管道因介质流动与燃爆特性不同，在工艺设计与安全控制等方面存在明显差异。中国石化攻关团队开展氢能管输技术的系统性研发，通过对管材进行系统试验与应用研究，掌握了氢环境下不同钢级管材及焊接接头性能的综合评估与应用技术，初步形成了氢气长输管道增压输送、安全泄放、管材评价、焊接安装和安全防护等核心技术体系。同时，中国石化完成企业标准《氢气输送管道工程技术规范》编制，填补了国内在该领域标准的空白，规范涵盖了输氢管道工程的设计、施工及投产环节，为乌兰察布输氢管道工程的落地实施奠定了基础。

目前，全球范围内氢气输送管道总里程已超5000 千米，其中，美国建有输氢管道超2500千米，中国的输氢管道建设仍处于起步阶段。值得一提的是，中国石化已经建有金陵—扬子氢气管道、巴陵—长岭氢气输送管线、济源—洛阳氢气管道，最长投运时间约16年，具有成熟的氢气管道运营经验。■