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快讯:
碳氢项目
绿氢规模化工业应用实现“零突破”!我国首个万吨级光伏绿氢示范项目中石化库车项目全面投产
作者:化小北 来源:煤化工信息网 浏览次数:1539次 更新时间:2023-08-31

830日,我国规模最大的光伏发电直接制绿氢项目——新疆库车绿氢示范项目全面建成投产。

当天,位于库车市牙哈镇的配套光伏电站全部建成,300兆瓦光伏实现全容量并网。该项目可以满负荷生产绿氢,每年生产的2万吨绿氢全部就近供应中国石化塔河炼化公司,用于替代炼油加工中使用的天然气制氢,实现现代油品加工与绿氢耦合低碳发展,全面建成投产标志着我国绿氢规模化工业应用实现零的突破。

该项目由中国石化新星公司负责实施,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单位参与建设。

该项目是国内首次规模化利用光伏发电直接制绿氢的项目,利用新疆地区丰富的太阳能资源发电直接制绿氢,电解水制氢能力2万吨/年、储氢能力21万标立方、输氢能力2.8万标立方每小时,每年可减少二氧化碳排放48.5万吨。

项目于20211130日启动,20223月份开工建设,今年630日成功贯通绿氢生产、输送、利用全流程,部分制氢车间顺利投产产氢。作为我国首个规模化绿电制绿氢项目,该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。项目配套52台套1000Nm3/h碱性电解槽,电解槽供应商主要包括考克利尔竞立、隆基氢能和派瑞氢能。

中石化新疆库车绿氢示范项目建设进展

202111月,项目启动开工。

202265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。

93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

1120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。1127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。

202312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。

331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。

630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。

830日,新疆库车绿氢示范项目全面建成投产。全面建成投产标志着我国绿氢规模化工业应用实现零的突破。

面对可再生波动电源制氢的技术难题,相关企业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,实现了“荷随源动”,大幅提升对波动的适应性。

新疆库车绿氢示范项目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。

落实“双碳”目标的重要举措

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。我国可再生资源丰富,绿氢制取潜力巨大,未来发展前景广阔。以光伏、风电等可再生能源制氢为主的绿氢产业作为战略性新兴产业,其产业发展和技术革新能够切实保障经济社会、环境能源等综合领域的绿色低碳发展,成为落实“双碳”目标的重要举措。

开创我国化工领域深度脱碳新发展路径

化工行业是我国实现碳中和的关键行业之一,其碳排放较高、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路径。

以库车绿氢示范项目为例,该项目生产的绿氢就近供应中国石化塔河炼化公司,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,实现炼油产品绿色化。项目每年可减少二氧化碳排放48.5万吨,是绿氢炼化首次实现规模应用,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。

突破性解决新能源波动电力场景下柔性制氢等难题

作为我国首个规模化绿电制绿氢项目,该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、揭榜挂帅等形式,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,实现了“荷随源动”,大幅提升对波动的适应性。此外,项目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。

重大设备及核心材料全部实现国产化

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企业发展。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。

据了解,库车绿氢项目背后,承载的是中石化的氢能大战略。

202292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”。

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。聚焦氢能交通和绿氢炼化,中国石化加快打造中国第一氢能公司——

氢能交通方面,中国石化按照“国家有布局、市场有需求、发展有效益、战略有协同”的总体思路,围绕“3+2”氢燃料电池汽车示范城市群及山东、成渝等重点地区,加快布局后冬奥时代的氢能重卡、氢能大客车、氢能物流走廊、港口园区等应用场景的加氢站网络建设,目前,已累计发展加氢站超100座,成为全球拥有、运营加氢站数量最多的企业。

绿氢炼化方面,中国石化按照“氢电一体、绿氢减碳”的发展方向,依托炼化基地大力开展集中式风电、光伏开发,布局大型可再生能源发电—制氢—储氢—利用项目。

除了新疆库车绿氢示范项目,今年2月启动建设的鄂尔多斯3万吨/年绿氢项目将通过风光耦合所制绿氢就地供应中天合创生产高端绿色化工材料,实现绿电绿氢耦合煤化工绿色低碳发展。规划中的乌兰察布绿氢项目所产绿氢将通过管道输送至京津冀地区,市场预计覆盖北京燕山石化、石家庄炼化、天津石化等京津冀地区炼化企业,用于替代现有的化石能源制氢,以及管道沿线的交通、工业用氢等,助力实现京津冀地区绿色低碳发展。