戈壁“绿”洲是这样“拼”出来的

 

中国石化新疆库车绿氢示范项目制氢厂 (中国石化新星公司供图)

 

□ 方竹喧

 

在天山南麓、塔里木盆地北缘,有一片广袤的冲积平原延伸出一座历史悠久的小城——库车。坐落在新疆维吾尔自治区阿克苏地区库车市的中国石化绿氢示范项目,是目前全球最大的光伏制绿氢项目,满负荷生产后,预计每年实现制取氢气2万余吨,减少二氧化碳排放48.5万吨,从建设开始就吸引着多方的好奇目光。

将制氢项目选址于荒凉的戈壁之中,又是规模前所未有的绿氢生产,对企业、行业、地区究竟意味着什么,抱着这样的好奇,中央网信办网络社会工作局、国家能源局综合司“高质量发展看能源”网评品牌活动调研团一路向西,实地探索这大漠深处的“绿氢”是如何产生的。

沙漠玩起“拼装”

扎根基层奋力建设

戴上头盔、穿上防静电服,调研团一行人走进厂区。标志性的10个约8层楼高的球形储罐静立其中,错综复杂而又排布整齐的管道迂回盘绕,穿过厂区后,延伸向看不到尽头的远方。

这就是库车绿氢示范项目的制氢厂所在地。中国石化新星公司氢能项目管理专家方虎介绍,库车绿氢示范项目建设包含制氢厂、光伏发电站与配套输变电工程,充分利用新疆地区丰富的太阳能资源,通过已建成的300兆瓦光伏电站发电制氢,结合塔河炼化公司用氢需求,实现产、储、输、用氢一体化的绿氢炼化。

截至今年5月底,该项目在平稳运行的近350天中,累计光伏发电量已突破1.5亿度,实现产氢突破5000吨,相当于减少二氧化碳排放8.17万吨,是我国实现绿氢规模化工业应用、能源高质量发展的又一重要实践。

然而,当2022年初新疆绿氢公司生产运行部经理马召清接到项目建设的任务时,他在这里看到的还只有大片的戈壁滩。他说:“当时,我们住的只有一小片平房营地,周围全是荒滩,所有建设事宜都需要从零开始。”

像拼装乐高模型一样,马召清和团队在一年多的时间里,每晚伴着戈壁的风声入梦,一砖一瓦垒起了这座全球最大的光伏绿氢制备厂,从储氢罐、电解槽及附属设备,到消防水站、循环水站、办公楼,乃至20公里外的光伏厂、升(降)压站、输变电线路,他们克服一个个技术难题,为戈壁荒滩拼出一抹不一样的“绿色”。而正是这样的钻研精神,支撑他和团队完成了这一工艺技术新、规模大、无成熟工程案例可借鉴的高难度项目,并先后取得了万吨级电解水制氢工艺与工程成套技术、绿氢储运工艺技术、晶闸管整流技术、智能控制系统研发等创新成果。

季节流转,沙丘在不停地变换,而不变的只有光伏场站里“奋斗戈壁荒漠,奉献绿色能源”的醒目标语,和许多像马召清一样为戈壁建起“绿”洲的能源人的初心。

奋斗终有回响

带动上下游产业发展

为助力“双碳”目标的实现与新型能源系统的构建,一方面,依托库车丰富的天然气资源进行制氢的传统“灰氢”制取方式需要得到改善,“氢从哪里来”成为了最重要的问题;另一方面,新疆地区光照资源好,但光伏发电的消纳矛盾也日益凸显。在上下游两方的夹击之下,发展氢能成为解决这一问题的关键布局。

从光伏场站奔赴制氢厂,又从制氢厂奔赴炼化现场后,这种布局便显得更为直观:在地图上构成三角位置的三块区域,连接起氢能产业上下游的长链,让中国石化打通了风光发电、绿电输送、绿电制氢、氢气储存、氢气输运、绿氢炼化等从绿氢生产到利用全流程环节。这一项目对炼化企业大规模利用绿氢实现碳减排起到重要的示范效应,为国内可再生能源制氢产业提供了可复制、可推广的示范案例。

项目团队经过不懈攻关,实现了“荷随源动”全自动实时优化的智慧生产,攻克了波动电源大规模柔性制氢的难题,大幅提升了电解槽对光伏发电波动特性的适应性;在下游炼化端,开启了“绿氢+炼化”行业规模应用先河,助力炼化行业向节能降碳与绿色转型迈出了重要一步。

谋划氢能布局

能源“连接器”信号渐强

氢能作为一种清洁高效的二次能源,具有原料、燃料和储能介质等多重属性,成为催生“双碳”目标下电力革命和产业革命的重要一环。氢能作为与新能源协同发展、贯通产业上下游的能源“连接器”,也在不断拓展应用场景与发展空间。此前,中国产业发展促进会氢能分会会长魏锁介绍,氢气不仅替代常规能源电力,还可以作为供热能源和工业原料,是一种解决新能源间歇性问题的有效的长时储能技术,一种不可替代的重要清洁能源。

可以说,氢能是实现产业链上下游绿色化、低碳化发展的一块不可或缺的拼图。

当前,可再生能源电解水制氢成本依旧相对偏高,使得可以实现近零碳排放的绿氢产业发展受到局限。而库车绿氢示范项目为绿氢产业扩大规模、降低成本提供了重要依据。据中国石化数据显示,通过规模化制绿氢和创新性运营管理措施的运用,项目将国内绿氢生产成本由30元/公斤~40元/公斤区间降至18元/公斤。同时,该项目还推动了碱性电解槽制氢能力的大型化和产能提升,促成了一大批制氢装备头部企业的迅速崛起。

在我国,想要得到低碳发展的完整拼图,实现氢能产业的持续性、规模化发展,离不开顶层设计的战略布局与统筹协调,也离不开绿色低碳氢能制取、储存、运输和应用等各环节关键核心技术研发的持续推进。

而在氢能发展的快车道上,中国石化已提早入局。近年来,该公司锚定绿氢炼化与氢能交通,按照“氢电一体,绿氢减碳”的发展方向,布局大型可再生能源发电—制氢—储氢—利用项目,力图全速打造氢能全产业链条。

2024-06-12 09:53