我国绿氢规模化工业应用实现零的突破

2023年8月30日,中国石化宣布:我国规模最大的光伏发电直接制绿氢项目——新疆库车绿氢示范项目全面建成投产。随着配套的光伏电站全部建成、实现全容量并网,该项目可以满负荷生产绿氢,每年生产的2万t绿氢全部就近供应中国石化塔河炼化公司,用于替代炼油加工中使用的天然气制氢,实现现代油品加工与绿氢耦合低碳发展,全面建成投产标志着我国绿氢规模化工业应用实现零的突破。

该项目是国内首次规模化利用光伏发电直接制绿氢的项目,利用新疆地区丰富的太阳能资源发电直接制绿氢,电解水制氢能力2万t/a、储氢能力21万m3、输氢能力2.8万m3/h。2023年6月30日,项目已成功贯通绿氢生产、输送、利用全流程,部分制氢车间顺利产氢。

突破性解决新能源波动电力场景下柔性制氢等难题。作为我国首个规模化绿电制绿氢项目,该项目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、揭榜挂帅等形式,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,实现了“荷随源动”,大幅提升对波动的适应性。此外,项目先后完成了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等创新成果,均实现了工业应用,项目已申报专利及专有技术10余项。

重大设备及核心材料全部实现国产化。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企业发展。以电解槽为例,在该项目启动之前,国内的1 000 m3/h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。

中国石化聚焦氢能交通和绿氢炼化,加快打造中国第一氢能公司。氢能交通方面,中国石化按照“国家有布局、市场有需求、发展有效益、战略有协同”的总体思路,围绕“3+2”氢燃料电池汽车示范城市群及山东、成渝等重点地区,加快布局后冬奥时代的氢能重卡、氢能大客车、氢能物流走廊、港口园区等应用场景的加氢站网络建设,目前,已累计发展加氢站超100座,成为全球拥有、运营加氢站数量最多的企业。绿氢炼化方面,中国石化按照“氢电一体、绿氢减碳”的发展方向,依托炼化基地大力开展集中式风电、光伏开发,布局大型可再生能源发电—制氢—储氢—利用项目。除了新疆库车绿氢示范项目,今年2月启动建设的鄂尔多斯3万t/a绿氢项目将通过风光耦合所制绿氢就地供应中天合创生产高端绿色化工材料,实现绿电绿氢耦合煤化工绿色低碳发展。规划中的乌兰察布绿氢项目所产绿氢将通过管道输送至京津冀地区,市场预计覆盖北京燕山石化、石家庄炼化、天津石化等京津冀地区炼化企业,用于替代现有的化石能源制氢,以及管道沿线的交通、工业用氢等,助力实现京津冀地区绿色低碳发展。

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