8月30日,中国石化正式宣布新疆库车绿氢示范项目全面投产,这一标志着我国绿氢规模化工业应用实现历史性突破的重大工程,是我国目前规模最大的光伏发电直接制绿氢项目。随着配套光伏电站全部建成并实现全容量并网,该项目已具备满负荷生产绿氢的能力,每年生产的2万吨绿氢将全部就近供应给中国石化塔河炼化公司,用于替代传统炼油加工中使用的天然气制氢,开创了现代油品加工与绿氢耦合的低碳发展新模式。
该项目由中国石化新星公司主导实施,中石化广州(洛阳)工程公司、中石化第五建设公司、中原建设工程公司等多家单位共同参与建设。作为国内首个规模化利用光伏发电直接制绿氢的项目,该项目充分利用新疆地区丰富的太阳能资源,通过光伏发电直接制取绿氢,具备年电解水制氢能力2万吨、储氢能力21万标立方、输氢能力2.8万标立方/小时的核心技术指标。今年6月30日,项目已成功贯通绿氢生产、输送、利用全流程,部分制氢车间已顺利投产产氢。
绿氢作为通过太阳能、风能等可再生能源发电直接制取的清洁能源,在生产过程中基本不产生温室气体,是推动化工行业实现碳中和目标的关键路径之一。由于化工行业碳排放较高且能源和原料难以被电气化完全替代,绿氢炼化被视为化工行业实现绿色转型的重要解决方案。以库车绿氢示范项目为例,该项目生产的绿氢将替代塔河炼化的天然气制氢,作为原料进行加氢反应,最终进入油品中,实现炼油产品的绿色化。项目每年可减少二氧化碳排放48.5万吨,标志着绿氢炼化首次实现规模应用,对炼化企业大规模利用绿氢实现碳减排具有重要示范效应。
作为我国首个规模化绿电制绿氢项目,该项目建设过程中面临工艺技术新、规模大、无成熟工程案例可借鉴等多重挑战。中国石化通过技术创新成功突破了新能源波动电力场景下柔性制氢以及向下游炼化企业连续稳定供应的难题。针对可再生波动电源制氢的技术难题,中国石化自主开发了绿电制氢配置优化软件,实现了电控设备与制氢设备的同步响应匹配,达到了”荷随源动”的效果,大幅提升了系统对波动的适应性。此外,项目还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等多项创新成果,并已实现工业应用,项目累计申报专利及专有技术10余项。
该项目所使用的光伏组件、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企业的发展。以电解槽为例,在该项目启动之前,国内1000标立方电解槽累计需求量不到30台,而库车绿氢示范项目 alone就需要52台,这一需求有力推动了国内电解槽产业的规模化生产进程。
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