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。
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。