有關(guān)未來“終極能源”，我國實現(xiàn)了零的突破！
8月30日，中國石化宣布，我國規(guī)模最大的光伏發(fā)電直接制綠氫項目——新疆庫車綠氫示范項目全面建成投產(chǎn)。
隨著配套的光伏電站全部建成、實現(xiàn)全容量并網(wǎng)，該項目可以滿負(fù)荷生產(chǎn)綠氫，每年生產(chǎn)的2萬噸綠氫全部就近供應(yīng)中國石化塔河煉化公司，用于替代煉油加工中使用的天然氣制氫，實現(xiàn)現(xiàn)代油品加工與綠氫耦合低碳發(fā)展，全面建成投產(chǎn)標(biāo)志著我國綠氫工業(yè)化規(guī)模應(yīng)用實現(xiàn)零的突破。
所謂綠氫，就是指通過太陽能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電直接制取的氫氣。相較于以往利用化石燃料發(fā)電制成的灰氫，綠氫在生產(chǎn)過程中基本不產(chǎn)生溫室氣體。SNAM中國董事兼高級副總裁彭寧科曾撰文表示：說到人類的終極能源，綠色電力和綠色氫能將是兩個主要形態(tài)。
這些“終極能源”究竟是怎么造出來的？近日，中新社國是直通車來到中國石化新疆庫車綠氫示范項目，探訪庫車綠氫的制造過程。
綠氫究竟是怎么造出來的？
中國石化新星公司制氫廠區(qū)。高琰瑭 攝
步入中國石化新星公司制氫廠區(qū)，迎面而來的就是連接著一排管道的高大建筑。原來，這座大房子就是整個制氫廠區(qū)的水冷系統(tǒng)。為了迎合新疆缺水的氣候，減少水分蒸發(fā)，這里的水冷系統(tǒng)采取了封閉式設(shè)計。據(jù)項目有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，這幢建筑就相當(dāng)于這些設(shè)備的“空調(diào)”，主要用于給廠區(qū)內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)溫度，使得廠區(qū)內(nèi)設(shè)備的溫度維持在一個相對恒定的范圍。
走過水冷系統(tǒng)，就是用于制氫的廠房，在廠房的內(nèi)部，陳列著一組組正在運轉(zhuǎn)的電解槽。
在這個項目中，采用的是電解水制氫的方式。據(jù)新疆綠氫公司副總經(jīng)理方虎介紹，電解水制氫的過程，是在盛有堿性水的電解槽里通入直流電，這些堿性水在電解槽里被電解，就會生成氫氣和氧氣。再經(jīng)過進(jìn)一步的提純后，其中的氫氣會被收集起來，最終通過管道運往儲氫罐內(nèi)，而余下的廢液則會重新進(jìn)入循環(huán)。
中國石化新星公司制氫廠區(qū)內(nèi)儲氫罐。高琰瑭 攝
順著管道看去，在廠房的后面則能看到存放著的一排排白色球形儲氫罐。據(jù)介紹，這里存放著10只儲氫罐，每只儲氫罐的儲氫容積約為2000立方米。它們目前不僅是全國最大的儲氫罐，在數(shù)量上也是全國最多的。
據(jù)介紹，在這些綠氫生產(chǎn)全流程的過程中，沒有產(chǎn)生任何碳排放。按一年2萬噸綠氫產(chǎn)量計算，每年可減少二氧化碳排放48.5萬噸。
電解水制氫的電從哪里來？
用來制氫的這些直流電是哪里來的呢？
方虎介紹稱，制氫廠所用的電力都來源于上游的光伏電站。在光伏廠發(fā)出來的電，通過逆變升壓之后，將電壓先升到220千伏，再把這些高壓電從光伏廠送到制氫廠，在制氫廠經(jīng)過降壓后，就會輸送到電解槽中，用于制備氫氣。
中國石化新疆庫車綠氫示范項目光伏廠內(nèi)光伏板。高琰瑭 攝
而作為全國日照時間最長的地區(qū)之一，新疆庫車在光伏發(fā)電方面有著得天獨厚的優(yōu)勢。中國石化更是通過聯(lián)合攻關(guān)等形式，突破性地解決了新能源波動電力場景下柔性制氫、并向下游煉化企業(yè)連續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)的技術(shù)難題。
據(jù)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，整個新疆庫車綠氫示范項目采取了“離網(wǎng)發(fā)電”的方式。也就是說，這些用于制氫的電力，基本上都能夠通過光伏電站自產(chǎn)自用，不依賴國家電網(wǎng)提供額外的電力。
制得的氫氣往哪里去？
這些綠氫不僅要制得出來，還要用得出去。
沿著從制氫的廠區(qū)向外延伸的天藍(lán)色管道，那些制好的綠氫就會源源不斷地輸往中國石化塔河煉化公司，作為含氫汽油、柴油的原料進(jìn)行進(jìn)一步加工。
中國石化塔河煉化公司廠區(qū)。高琰瑭 攝
中國石化塔河煉化公司煉油第二作業(yè)部生產(chǎn)副總工程師趙琰介紹稱，這些生產(chǎn)出來的綠氫，作用到汽柴油加氫裝置上，主要是通過加氫，在催化劑的作用下脫除汽柴油中當(dāng)中的硫、氮、氧以及重金屬等雜質(zhì)，以提高最終汽油、柴油的成品品質(zhì)。
趙琰表示，通過新疆庫車綠氫示范項目，塔河煉化現(xiàn)在實現(xiàn)了綠氫完全替代原有的天然氣發(fā)電制成的灰氫，從而大幅降低了整個煉化廠的能源消耗，同時也大大減少了煉化廠的碳排放量。此外，在使用綠氫的過程中，由于綠氫的純度相較于之前的灰氫有所提高，對于裝置的能耗也有所降低，在生產(chǎn)過程中也起到了較為有利的作用。
據(jù)介紹，新疆庫車綠氫示范項目制氫規(guī)模預(yù)計將達(dá)到每年2萬噸，是我國首個萬噸級光伏綠氫示范項目，為國內(nèi)光伏發(fā)電綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了可復(fù)制、可推廣的示范案例。未來，也將對推動我國能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級作出貢獻(xiàn)。（作者：高琰瑭）
