戈壁绿氢点亮我国“双碳”未来

　　【大国工程看新疆】

中石化新星新疆库车绿氢示范项目厂区一角（5月12日摄）。 张湘湘摄

　　工程小档案

　　中石化新星新疆库车绿氢示范项目简介：落实“双碳”目标，中石化于2021年11月30日启动全国最大绿氢示范项目，2022年3月开工建设，2023年6月30日实现绿电产绿氢目标，8月30日项目全面建成投产，目前整套装置安全平稳运行超640天。该项目总投资29.96亿元，建设光伏发电装机容量300兆瓦，电解水制氢能力为2万吨/年，预计每年可减少二氧化碳排放48.5万吨。

　　天山网-新疆日报记者 于江艳

　　没有轰隆隆的机器运转声音，占地280亩的厂区极其安静。5月18日下午，“大国工程看新疆”全媒体报道团队来到我国最大绿氢示范项目——中石化新星新疆库车绿氢示范项目厂区看到，室外没有人来人往的忙碌景象。

　　掌控绿氢生产的中心控制室里，员工正端坐在电脑前，来回切换光伏电站、制氢工厂等生产现场的画面，他们紧盯数据变化，通过中心控制室下达指令实现柔性制氢。

　　“光伏发电具有波动幅度大的特点，发电端不能稳定发电，但用户端24小时生产，需要稳定的绿氢供应，如何实现‘源、荷’互动保障稳定生产是最大难点。”中石化新星新疆绿氢新能源有限公司总经理毛炎云说，项目建设过程中，联合设计单位、建设单位、自控设备厂家，成功开发出智慧控制系统和绿电制氢配置优化软件，实现电控设备与制氢设备同步响应匹配，提升电解槽集群对波动性生产的适应性。

　　中石化新星新疆库车绿氢示范项目全面建成投运近两年，至今仍是全国已投运的最大规模绿氢工业化应用项目。该项目主要包括光伏发电、输变电、电解水制氢、储氢、输氢5部分，所制绿氢通过管道输送至“隔壁”的中国石化塔河炼化有限责任公司，替代天然气制氢，用于汽柴油炼化改质。

　　光伏电站位于20余公里外的库车市牙哈镇，年发电能力约6亿千瓦时。光伏电站所发出来的绿电经汇集升压后输送至制氢工厂，在此与碱性水发生电化学反应，电解出绿氢。

　　“水的化学式是H2O，电解水实际上就是斩断H2O，分解出氢气和氧气。”中石化新星新疆绿氢新能源有限公司副总经理马召清解释。

　　厂区有7个制氢车间，安装有52台电解槽，是整个项目最核心的生产单元。制氢工厂生产出来的绿氢经过提纯后，输送至10个储氢罐。白天，光伏发电充裕时生产出来的绿氢，一部分通过管道输送至塔河炼化，另一部分存到储氢罐内；晚上，光伏不能发电时，从国家电网购电，保障制氢工厂最低负荷生产，避免设备来回开关启停，这段时间储氢罐储存的氢释放出来，输送至塔河炼化。

　　氢气是已知的最轻气体。日常生活中小朋友玩的波波球，充的就是氢气，所以一松手波波球就飘向空中。为牢牢固定住储氢罐，每个储氢罐外壁都连接有钢柱，钢柱高9.6米，钢柱与钢筋混凝土基础连接，钢筋混凝土基础水泥浇筑深达两米。此外，为增加自身“体重”，球罐内壁也进行了加厚，厚度达3厘米。

　　该项目是我国第一个绿氢炼化示范项目，2022年建设期间光伏板价格远高于现在，不仅如此，当时国内电解槽生产企业也寥寥无几，7个制氢车间采购了3家企业的电解槽才凑齐。最近两年，在国家相关政策推动下，国内电解槽制造企业爆发式增长，电解槽制氢效率也因此大幅提高。

　　“项目就是为了探索炼化行业绿氢替代路径，形成可复制经验。”毛炎云说，因为前期设备投资高，制出来的绿氢价格也高，是灰氢的两三倍，随着制氢产业的成熟和完善，生产成本会逐步下降，最终达到炼化企业消费得起的水平。

　　通常，行业内将煤炭、天然气等化石能源制出来的氢称为灰氢；若生产灰氢配套有二氧化碳捕集装置，对二氧化碳进行回收再利用，生产出来的氢气则称之为蓝氢；用风光等新能源制氢，不排放二氧化碳，这样的氢称之为绿氢。

　　落实“双碳”目标，石油炼化企业使用绿氢替代灰氢是必然趋势。总结该项目经验后，目前，中石化已在鄂尔多斯启动了3万吨/年风光制绿氢一体化项目；正论证乌兰察布10万吨/年风光制氢一体化项目，计划通过1100余公里管道将绿氢输送至北京、天津、河北的炼化企业，部分替代现有灰氢。

　　塔河炼化计划建设炼化一体化项目，在现有炼油加工能力500万吨/年基础上扩建至850万吨/年，这意味着未来塔河炼化将使用更多绿氢。中石化新星新疆绿氢新能源有限公司将探索交通用氢场景，预计到2028年可满负荷生产，为地方经济社会发展和绿色低碳转型作出更大贡献。