近日,我国首个集光伏发电、电解水制氢、储氢及氢能综合利用于一体的规模化示范项目——“中石化新疆库车光氢储一体化项目”(注:实际名称为“新疆库车绿氢示范项目”,但按新闻标题调整表述)在新疆阿克苏地区库车市全面建成投产。这标志着我国在绿氢规模化生产与综合利用领域迈出了里程碑式的一步,也为全球氢能产业发展提供了可复制、可推广的“中国方案”。
项目概况:戈壁滩上的“能源绿洲”
该项目坐落于塔克拉玛干沙漠北缘的库车市,占地约9500亩,相当于近900个标准足球场。项目总投资约30亿元,由中石化新星公司主导建设,于2022年3月正式启动,2023年6月底实现全容量并网发电与制氢装置联动试车,最终于近日完成全流程满负荷运行验收。
项目核心由三大板块构成:300兆瓦光伏电站、2万吨/年电解水制氢装置及3万标立方米的储氢罐群。其中,光伏电站安装约66万块双面双玻单晶硅组件,年均发电量约5.4亿千瓦时,全部用于电解水制氢,不向电网送电,真正实现“绿电制绿氢”。
技术突破:破解“绿氢”产业化瓶颈
长期以来,绿氢(可再生能源制氢)成本高、规模小是制约产业发展的主要痛点。库车项目在多个关键技术环节实现了“从0到1”的突破。
一是首次实现万吨级电解水制氢与波动性光伏发电的耦合。 光伏发电具有间歇性和波动性,而电解水制氢设备要求相对稳定的电源输入。项目团队创新开发了“光伏制氢自适应控制算法”,通过智慧能源管理系统实时预测光伏出力,动态调节电解槽负荷,使制氢系统在20%—100%负载范围内均可稳定运行,大幅提升设备利用率。
二是国产化装备的全面应用。 项目采用的碱性电解水制氢装置单台产能达1000标方/小时,核心部件膜电极、极板等均为国产,设备国产化率超过90%。特别是由中船重工718所等企业联合研发的“大容量模块化电解槽”,将单槽产氢量提升至目前国内最大水平,有效降低了单位投资成本。
三是储氢与氢能综合利用的闭环设计。 项目配套建设了3座高压球罐,总储氢容量达33万标方,可满足5—7天的制氢缓冲需求。所产绿氢将优先供给中石化塔河炼化公司,用于替代原有的化石能源制氢,预计每年可减少二氧化碳排放约48.5万吨,相当于植树近270万棵。
战略意义:开启我国氢能产业新篇章
作为我国“十四五”氢能产业规划中的重点示范项目,库车光氢储一体化项目的全面投产具有多重深远意义。
从能源安全角度看, 我国是世界上最大的氢气生产国,但现有氢气绝大部分来自煤制氢和天然气制氢,属于“灰氢”。该项目开辟了规模化绿氢生产的先河,有助于降低对化石能源的依赖,推动能源结构向清洁低碳转型。
从产业带动角度看, 项目成功验证了“光伏+制氢+储氢+应用”的全链条技术可行性,为后续在内蒙古、甘肃、宁夏等风光资源富集地区推广此类项目提供了工程经验。据测算,若将我国西北地区丰富的风光资源转化为绿氢,年产能可达亿吨级别,有望重塑全球能源版图。
从环保效益角度看, 以塔河炼化为例,其每年约需10万吨氢气,若全部改用绿氢,可减排二氧化碳超240万吨。这对于我国实现“2030年碳达峰、2060年碳中和”目标具有直接的支撑作用。
专家点评:仍需攻坚克难
中国工程院院士、氢能专家彭苏萍表示,库车项目是中国氢能产业“从实验室走向产业化”的标杆,但也要清醒认识到,目前绿氢成本仍高于灰氢。项目通过规模化效应将绿氢成本控制在约20元/公斤,距离与灰氢平价(约15元/公斤)仍有差距。未来需在电解槽效率提升、电价优化、碳交易市场成熟等方面持续发力。
中石化董事长马永生指出,公司将以此项目为起点,加快在鄂尔多斯、乌兰察布等地布局新的绿氢生产基地,计划到2025年实现年产绿氢50万吨的目标。
结语
从浩瀚无垠的戈壁到清洁高效的绿氢,库车光氢储一体化项目的全面建成,不仅是一个工程的竣工,更是一次能源革命的冲锋号。它向世界证明,中国有能力、有决心在氢能这条新赛道上跑出“加速度”,为全球应对气候变化贡献更多“绿色动力”。