6月30日,中国石化宣布,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,项目成功实现绿氢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每年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、可推广的示范案例。
图源石化黑板报
中石化新星新疆绿氢新能源有限公司新疆库车绿氢示范项目于2021年11月30日正式启动建设,这是全球在建的最大光伏绿氢生产项目,总投资近30亿元,主要包括光伏发电、输变电、电解水制氢、储氢、输氢五大部分。项目将新建装机容量300兆瓦、年均发电量6.18亿千瓦时的光伏电站,年产能2万吨的电解水制氢厂,储氢规模约21万标立方的储氢球罐,输氢能力每小时2.8万标立方的输氢管线及配套输变电等设施。
中石化新疆库车绿氢示范项目建设进展
2021年11月,项目启动开工。
2022年6月5日,绿氢示范项目已完成了土建基础施工,进行项目结构施工。
9月3日,新疆库车绿氢示范项目首台电解槽吊装就位,这标志着制氢车间进入设备安装阶段。该项目制氢厂由7个厂房、52台电解槽及成套设备组成,单台电解槽生产能力为1000m3/h。
11月20日,最后一台电解槽(50t)吊装就位,项目制氢厂大型设备吊装完毕,下一步将进入主要设备安装阶段。
建设过程中出现过意外的情况。11月27日,根据报道,库车中石化一期300MW光伏制氢项目遭遇罕见13级沙尘暴,灾害造成光伏电站损失约200MW。之前预计10月底建成并网发电,目前尚未完工未入保,本次沙尘暴造成的损失较为惨重。
2023年1月2日,项目目前已完成了土建基础施工,动静设备全部安装就位,项目工艺管道焊接完成96.21%,水电解制氢装置主要设备全部吊装就位,10台氢气球罐建造完成。“截至目前,绿氢示范项目整体施工进度完成80%,完成投资22.11亿元,项目计划今年6月底建成投产。”中石化新星新疆绿氢新能源有限公司总经理范林松介绍。
3月31日,项目220千伏绿氢变电站送电成功,中石化董事长、党组书记马永生在公开活动中表示国内最大2万吨/年的库车示范项目所产的绿氢与塔河炼化耦合,替代原来的蓝氢和灰绿,实现减碳目标。
6月30日,中国石化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,项目成功实现绿氢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。
绿氢是通过太阳能、风能等可再生能源发电直接制取,生产过程中基本不产生温室气体。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。该项目生产的绿氢就近供应中国石化塔河炼化公司,完全替代现有天然气化石能源制氢,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,为我国绿氢工业化应用提供示范,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,推动我国能源产业转型升级。
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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,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,大幅提升对波动的适应性。项目已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、晶闸管整流技术、智能控制系统研发等创新成果,均实现了工业应用,项目已申报专利及专有技术10余项。
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据悉,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1000Nm³/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。综合市场调研数据,目前国内1000Nm³/h电解槽生产能力已经接近3GW,而今年前5个月绿氢市场需求超过650MW,已接近2022年国内氢能市场需求总量。
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据了解,库车绿氢项目背后,承载的是中石化的氢能大战略。
2022年9月2日,中国石化正式发布氢能中长期发展战略,明确氢能产业发展目标和实施路径,提出按照“千站加氢引领,百万绿氢示范,双轮驱动创第一,替代减碳超千万”的目标,围绕氢能交通和绿氢炼化大力发展氢能一体化业务,打造“中国第一氢能公司”。
2023年3月27日,中国石化公布2022年年报。年报指出,中国石化2022年营收达33181.68亿元,同比增长21.06%,归属于母公司股东的净利润为663.02亿。年报指出,报告期内,公司在氢能等领域取得重大突破。
在2022年度业绩说明会上,中国石化董事长马永生表示:“公司积极持续推进能源转型发展,加快发展以氢能为核心的新能源业务。聚焦氢能交通和绿氢炼化两大领域,大力发展氢能一体化业务,努力构建规模最大、科技领先、管理一流的中国第一氢能公司。同时,大力发展光伏、风电产业,推进风光‘绿电’与传统业务深度融合,不断提高‘绿电’应用比例。”
近年来,中国石化锚定“打造中国第一氢能公司”目标,率先发展绿氢产业,积极推动石化产业绿色低碳发展。作为全国最大的氢气生产利用主体,中国石化近年来每年氢气生产利用量约为450万吨。
目前,中国石化聚焦“氢能交通、绿氢炼化”两大领域,首套自主研发兆瓦级PEM电解水制氢装置在燕山石化投产,启动了全球最大绿氢耦合煤化工项目——内蒙古鄂尔多斯市风光融合绿氢示范项目[相关阅读:年制绿氢3万吨!中石化全球最大绿氢耦合煤化工项目开工],累计建成加氢站超100座、建设和运营加氢站数量居全球首位,“西氢东送”输氢管道纳入国家规划,牵头成立氢能产业链建设专家咨询委员会,在绿电制绿氢、加氢站、氢燃料电池、储氢材料等多个领域均取得突破,已建立了涵盖“制储运加用研”的氢能全产业链条。
此外,中国石化正在布局鄂尔多斯、乌兰察布、包头、漳州、海南的杨浦等一批绿氢重大项目,与传统的炼化耦合,为交通出行提供绿氢资源。随着全国范围内的多个氢能项目陆续落地,中国石化的氢能布局渐成气候。