【大國工程看新疆】
中石化新星新疆庫車綠氫示范項目廠區(qū)一角（5月12日攝）。 張湘湘攝
工程小檔案
中石化新星新疆庫車綠氫示范項目簡介：落實“雙碳”目標，中石化于2021年11月30日啟動全國最大綠氫示范項目，2022年3月開工建設，2023年6月30日實現(xiàn)綠電產(chǎn)綠氫目標，8月30日項目全面建成投產(chǎn)，目前整套裝置安全平穩(wěn)運行超640天。該項目總投資29.96億元，建設光伏發(fā)電裝機容量300兆瓦，電解水制氫能力為2萬噸/年，預計每年可減少二氧化碳排放48.5萬噸。
石榴云/新疆日報記者 于江艷
沒有轟隆隆的機器運轉聲音，占地280畝的廠區(qū)極其安靜。5月18日下午，“大國工程看新疆”全媒體報道團隊來到我國最大綠氫示范項目——中石化新星新疆庫車綠氫示范項目廠區(qū)看到，室外沒有人來人往的忙碌景象。
掌控綠氫生產(chǎn)的中心控制室里，員工正端坐在電腦前，來回切換光伏電站、制氫工廠等生產(chǎn)現(xiàn)場的畫面，他們緊盯數(shù)據(jù)變化，通過中心控制室下達指令實現(xiàn)柔性制氫。
“光伏發(fā)電具有波動幅度大的特點，發(fā)電端不能穩(wěn)定發(fā)電，但用戶端24小時生產(chǎn)，需要穩(wěn)定的綠氫供應，如何實現(xiàn)‘源、荷’互動保障穩(wěn)定生產(chǎn)是最大難點。”中石化新星新疆綠氫新能源有限公司總經(jīng)理毛炎云說，項目建設過程中，聯(lián)合設計單位、建設單位、自控設備廠家，成功開發(fā)出智慧控制系統(tǒng)和綠電制氫配置優(yōu)化軟件，實現(xiàn)電控設備與制氫設備同步響應匹配，提升電解槽集群對波動性生產(chǎn)的適應性。
中石化新星新疆庫車綠氫示范項目全面建成投運近兩年，至今仍是全國已投運的最大規(guī)模綠氫工業(yè)化應用項目。該項目主要包括光伏發(fā)電、輸變電、電解水制氫、儲氫、輸氫5部分，所制綠氫通過管道輸送至“隔壁”的中國石化塔河煉化有限責任公司，替代天然氣制氫，用于汽柴油煉化改質(zhì)。
光伏電站位于20余公里外的庫車市牙哈鎮(zhèn)，年發(fā)電能力約6億千瓦時。光伏電站所發(fā)出來的綠電經(jīng)匯集升壓后輸送至制氫工廠，在此與堿性水發(fā)生電化學反應，電解出綠氫。
“水的化學式是H2O，電解水實際上就是斬斷H2O，分解出氫氣和氧氣。”中石化新星新疆綠氫新能源有限公司副總經(jīng)理馬召清解釋。
廠區(qū)有7個制氫車間，安裝有52臺電解槽，是整個項目最核心的生產(chǎn)單元。制氫工廠生產(chǎn)出來的綠氫經(jīng)過提純后，輸送至10個儲氫罐。白天，光伏發(fā)電充裕時生產(chǎn)出來的綠氫，一部分通過管道輸送至塔河煉化，另一部分存到儲氫罐內(nèi)；晚上，光伏不能發(fā)電時，從國家電網(wǎng)購電，保障制氫工廠最低負荷生產(chǎn)，避免設備來回開關啟停，這段時間儲氫罐儲存的氫釋放出來，輸送至塔河煉化。
氫氣是已知的最輕氣體。日常生活中小朋友玩的波波球，充的就是氫氣，所以一松手波波球就飄向空中。為牢牢固定住儲氫罐，每個儲氫罐外壁都連接有鋼柱，鋼柱高9.6米，鋼柱與鋼筋混凝土基礎連接，鋼筋混凝土基礎水泥澆筑深達兩米。此外，為增加自身“體重”，球罐內(nèi)壁也進行了加厚，厚度達3厘米。
該項目是我國第一個綠氫煉化示范項目，2022年建設期間光伏板價格遠高于現(xiàn)在，不僅如此，當時國內(nèi)電解槽生產(chǎn)企業(yè)也寥寥無幾，7個制氫車間采購了3家企業(yè)的電解槽才湊齊。最近兩年，在國家相關政策推動下，國內(nèi)電解槽制造企業(yè)爆發(fā)式增長，電解槽制氫效率也因此大幅提高。
“項目就是為了探索煉化行業(yè)綠氫替代路徑，形成可復制經(jīng)驗。”毛炎云說，因為前期設備投資高，制出來的綠氫價格也高，是灰氫的兩三倍，隨著制氫產(chǎn)業(yè)的成熟和完善，生產(chǎn)成本會逐步下降，最終達到煉化企業(yè)消費得起的水平。
通常，行業(yè)內(nèi)將煤炭、天然氣等化石能源制出來的氫稱為灰氫；若生產(chǎn)灰氫配套有二氧化碳捕集裝置，對二氧化碳進行回收再利用，生產(chǎn)出來的氫氣則稱之為藍氫；用風光等新能源制氫，不排放二氧化碳，這樣的氫稱之為綠氫。
落實“雙碳”目標，石油煉化企業(yè)使用綠氫替代灰氫是必然趨勢?？偨Y該項目經(jīng)驗后，目前，中石化已在鄂爾多斯啟動了3萬噸/年風光制綠氫一體化項目；正論證烏蘭察布10萬噸/年風光制氫一體化項目，計劃通過1100余公里管道將綠氫輸送至北京、天津、河北的煉化企業(yè)，部分替代現(xiàn)有灰氫。
塔河煉化計劃建設煉化一體化項目，在現(xiàn)有煉油加工能力500萬噸/年基礎上擴建至850萬噸/年，這意味著未來塔河煉化將使用更多綠氫。中石化新星新疆綠氫新能源有限公司將探索交通用氫場景，預計到2028年可滿負荷生產(chǎn)，為地方經(jīng)濟社會發(fā)展和綠色低碳轉型作出更大貢獻。
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