我国绿氢规模化工业应用实现“零的突破”

8月30日，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。 （隆基氢能供图）

 

隆基氢能电解水制氢设备 （隆基氢能供图）

 

中国石化日前宣布，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2万吨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。该项目的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”。

新疆库车绿氢示范项目是国内首次规模化利用光伏发电直接制绿氢的项目，利用新疆维吾尔自治区丰富的太阳能资源发电直接制绿氢，电解水制氢能力2万吨/年、储氢能力21万标立方米、输氢能力2.8万标立方米每小时。今年6月30日，项目成功贯通绿氢生产、输送、利用全流程，部分制氢车间顺利投产产氢。该项目由中国石化新星公司负责实施，中石化广州（洛阳）工程公司、中石化第五建设公司、中原建设工程公司等单位参与建设。

中国产业发展促进会氢能分会理事单位——隆基氢能经过揭榜挂帅，于2022年5月成功中标，为该项目提供16台套碱性水电解槽及气液分离、氢气纯化装置等，今年4月制氢设备全部安装完成，6月产出合格氢气，7月下旬实现满负荷运行，向中国石化交出了满意答卷。此外，中国产业发展促进会氢能分会会员单位——考克利尔竞立为该项目提供了24台1000标立方米每小时电解水制氢设备，数量约占总订单量的50%，率先交付并顺利完成了设备调试工作，展现高质量的技术服务水平。

中国产业发展促进会氢能分会会员单位——湖北英特利电气有限公司在该项目部署阶段，仅用65天完成设备生产组装并率先交付，并于今年5月顺利完成各项调试安装工作。在该项目中，英特利制氢整流器具有“荷随源动”的自适应特点，并且电能质量一次性达标,大幅降低系统损耗，有效提升制氢能力，保障了该项目的稳定生产。

化工行业是我国实现碳中和的关键行业之一，其碳排放较高、能源和原料难以被电气化完全替代。绿氢炼化被视为化工行业实现绿色转型的重要路径。以新疆库车绿氢示范项目为例，该项目生产的绿氢将替代塔河炼化的天然气制氢、作为原料进行加氢反应，最终进入油品中，实现炼油产品绿色化。每年可减少二氧化碳排放48.5万吨，是绿氢炼化首次实现规模应用，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。

作为我国首个规模化绿电制绿氢项目，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、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，项目先后完成并取得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。

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1000标立方米每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，有力促进国内电解槽产业的规模化生产。

在新疆库车绿氢示范项目中，隆基氢能、考克利尔竞立均成功研制出4台1000标立方米每小时电解槽对应1台气液分离装备的模块化制氢系统，系统制氢能力达4000标立方米每小时，单台纯化能力达8000标立方米每小时，在提升制氢能力及优化远程调控等方面取得显著成效。

参与该绿氢示范项目以来，隆基氢能不断提升科技研发能力，带动产品及解决方案、技术研发、工程交付能力全面提升，位于陕西省西安市的制氢设备工厂将于今年底前实现投产，届时产能将提高到2.5吉瓦。隆基氢能不断强化对全球氢能市场需求的保障能力，2025年总体产能规划为5吉瓦~10吉瓦。

深耕绿氢产业三十余载，考克利尔竞立在扩大产能、提升生产效率、保证出货量等方面积极布局，努力推动制氢设备大型化、集成化方案成为现实。截至目前，考克利尔竞立已生产1300多台套碱性电解水制氢设备，为全球30多个国家和地区提供高品质服务。

聚焦氢能交通和绿氢炼化，中国石化加快打造中国第一氢能公司。在氢能交通方面，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省、成渝等重点地区，加快布局氢能重卡、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，已累计建设加氢站超100座，成为全球拥有、运营加氢站数量最多的企业。在绿氢炼化方面，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3万吨/年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。