【大國(guó)工程看新疆】
中石化新星新疆庫(kù)車(chē)綠氫示范項(xiàng)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(kù)車(chē)綠氫示范項(xiàng)目簡(jiǎn)介：落實(shí)“雙碳”目標(biāo)，中石化于2021年11月30日啟動(dòng)全國(guó)最大綠氫示范項(xiàng)目，2022年3月開(kāi)工建設(shè)，2023年6月30日實(shí)現(xiàn)綠電產(chǎn)綠氫目標(biāo)，8月30日項(xiàng)目全面建成投產(chǎn)，目前整套裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行超640天。該項(xiàng)目總投資29.96億元，建設(shè)光伏發(fā)電裝機(jī)容量300兆瓦，電解水制氫能力為2萬(wàn)噸/年，預(yù)計(jì)每年可減少二氧化碳排放48.5萬(wàn)噸。
石榴云/新疆日?qǐng)?bào)記者 于江艷
沒(méi)有轟隆隆的機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，占地280畝的廠區(qū)極其安靜。5月18日下午，“大國(guó)工程看新疆”全媒體報(bào)道團(tuán)隊(duì)來(lái)到我國(guó)最大綠氫示范項(xiàng)目——中石化新星新疆庫(kù)車(chē)綠氫示范項(xiàng)目廠區(qū)看到，室外沒(méi)有人來(lái)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(lái)回切換光伏電站、制氫工廠等生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的畫(huà)面，他們緊盯數(shù)據(jù)變化，通過(guò)中心控制室下達(dá)指令實(shí)現(xiàn)柔性制氫。
“光伏發(fā)電具有波動(dòng)幅度大的特點(diǎn)，發(fā)電端不能穩(wěn)定發(fā)電，但用戶端24小時(shí)生產(chǎn)，需要穩(wěn)定的綠氫供應(yīng)，如何實(shí)現(xiàn)‘源、荷’互動(dòng)保障穩(wěn)定生產(chǎn)是最大難點(diǎn)。”中石化新星新疆綠氫新能源有限公司總經(jīng)理毛炎云說(shuō)，項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，聯(lián)合設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位、自控設(shè)備廠家，成功開(kāi)發(fā)出智慧控制系統(tǒng)和綠電制氫配置優(yōu)化軟件，實(shí)現(xiàn)電控設(shè)備與制氫設(shè)備同步響應(yīng)匹配，提升電解槽集群對(duì)波動(dòng)性生產(chǎn)的適應(yīng)性。
中石化新星新疆庫(kù)車(chē)綠氫示范項(xiàng)目全面建成投運(yùn)近兩年，至今仍是全國(guó)已投運(yùn)的最大規(guī)模綠氫工業(yè)化應(yīng)用項(xiàng)目。該項(xiàng)目主要包括光伏發(fā)電、輸變電、電解水制氫、儲(chǔ)氫、輸氫5部分，所制綠氫通過(guò)管道輸送至“隔壁”的中國(guó)石化塔河煉化有限責(zé)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(kù)車(chē)市牙哈鎮(zhèn)，年發(fā)電能力約6億千瓦時(shí)。光伏電站所發(fā)出來(lái)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(xué)反應(yīng)，電解出綠氫。
“水的化學(xué)式是H2O，電解水實(shí)際上就是斬?cái)郒2O，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(gè)制氫車(chē)間，安裝有52臺(tái)電解槽，是整個(gè)項(xiàng)目最核心的生產(chǎn)單元。制氫工廠生產(chǎn)出來(lái)的綠氫經(jīng)過(guò)提純后，輸送至10個(gè)儲(chǔ)氫罐。白天，光伏發(fā)電充裕時(shí)生產(chǎn)出來(lái)的綠氫，一部分通過(guò)管道輸送至塔河煉化，另一部分存到儲(chǔ)氫罐內(nèi)；晚上，光伏不能發(fā)電時(shí)，從國(guó)家電網(wǎng)購(gòu)電，保障制氫工廠最低負(fù)荷生產(chǎn)，避免設(shè)備來(lái)回開(kāi)關(guān)啟停，這段時(shí)間儲(chǔ)氫罐儲(chǔ)存的氫釋放出來(lái)，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(chǔ)氫罐，每個(gè)儲(chǔ)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(chǔ)連接，鋼筋混凝土基礎(chǔ)水泥澆筑深達(dá)兩米。此外，為增加自身“體重”，球罐內(nèi)壁也進(jìn)行了加厚，厚度達(dá)3厘米。
該項(xiàng)目是我國(guó)第一個(gè)綠氫煉化示范項(xiàng)目，2022年建設(shè)期間光伏板價(jià)格遠(yuǎn)高于現(xiàn)在，不僅如此，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)電解槽生產(chǎn)企業(yè)也寥寥無(wú)幾，7個(gè)制氫車(chē)間采購(gòu)了3家企業(yè)的電解槽才湊齊。最近兩年，在國(guó)家相關(guān)政策推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)電解槽制造企業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng)，電解槽制氫效率也因此大幅提高。
“項(xiàng)目就是為了探索煉化行業(yè)綠氫替代路徑，形成可復(fù)制經(jīng)驗(yàn)。”毛炎云說(shuō)，因?yàn)榍捌谠O(shè)備投資高，制出來(lái)的綠氫價(jià)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(huì)逐步下降，最終達(dá)到煉化企業(yè)消費(fèi)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(lái)的氫稱為灰氫；若生產(chǎn)灰氫配套有二氧化碳捕集裝置，對(duì)二氧化碳進(jìn)行回收再利用，生產(chǎn)出來(lái)的氫氣則稱之為藍(lán)氫；用風(fēng)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(shí)“雙碳”目標(biāo)，石油煉化企業(yè)使用綠氫替代灰氫是必然趨勢(shì)?？偨Y(jié)該項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)后，目前，中石化已在鄂爾多斯啟動(dòng)了3萬(wàn)噸/年風(fēng)光制綠氫一體化項(xiàng)目；正論證烏蘭察布10萬(wàn)噸/年風(fēng)光制氫一體化項(xiàng)目，計(jì)劃通過(guò)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(jì)劃建設(shè)煉化一體化項(xiàng)目，在現(xiàn)有煉油加工能力500萬(wàn)噸/年基礎(chǔ)上擴(kuò)建至850萬(wàn)噸/年，這意味著未來(lái)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(chǎng)景，預(yù)計(jì)到2028年可滿負(fù)荷生產(chǎn)，為地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和綠色低碳轉(zhuǎn)型作出更大貢獻(xiàn)。
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