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中國石化:推進打造中國第一氫能公司

2021-04-27 09:47  來源:中國石油化工集團公司  瀏覽:  

4月17日,中國石化集團公司董事長、黨組書記張玉卓做客央視《對話》節(jié)目,暢談在碳達峰和碳中和背景下,中國石化氫能產業(yè)的發(fā)展與布局。

氫能是未來能源技術革命和產業(yè)發(fā)展的一個重要方向,是實現(xiàn)碳達峰和碳中和的重要手段。中國石化加快構建“一基兩翼三新”產業(yè)格局,搶抓氫能發(fā)展的重大戰(zhàn)略機遇,落好關乎發(fā)展大局的關鍵一子,把氫能作為公司新能源業(yè)務的主要發(fā)展方向,逐步培育并壯大中國石化氫能產供銷一體化產業(yè)鏈,推進打造中國第一氫能公司。

中國石化擁有國內最大的制氫能力,積累了儲運使用等方面經驗

目前,中國石化擁有國內最大的制氫能力,年生產量達350萬噸,占全國氫氣產量的14%。此外,中國石化在氫的運輸、儲存、加注、使用環(huán)節(jié)都有堅實的基礎,而這正是中國石化打造第一氫能公司的底氣所在。

目前,氫能產業(yè)主要包括4個環(huán)節(jié):制氫、輸氫、加氫、用氫。

制氫方面,目前業(yè)內主要有3種制氫方式:副產氫提純、化石能源重整制氫、電解水制氫。中國石化煉化企業(yè)工業(yè)副產氫和煤制氫、天然氣制氫技術已相對成熟,為中國石化發(fā)展氫能產業(yè)奠定了基礎。

“煉廠分布在全國各地,為未來覆蓋全國的加氫站供氫提供了可能。此外,煉廠的選址也考慮了水源分布,為下一步電解水制綠氫提供了優(yōu)勢條件。”煉油事業(yè)部氫能專家說。

輸氫方面,根據我國相關法律法規(guī),目前氫在我國尚未作為能源進行管理,而是作為?;饭芾恚瑑浜瓦\氫對專業(yè)性要求很高。中國石化作為上中下游一體化的能源化工公司,有著多年氣液儲運和?;穬\管理經驗,已建成3條氫氣長輸管線,其中巴陵至長嶺氫氣輸送管線全長42公里,是國內最長氫氣長輸管線。

加氫和用氫方面,目前我國乃至全世界的氫能應用場景都很少。在大眾較為熟悉的氫能車交通領域,存在著先發(fā)展加氫站還是先發(fā)展氫能汽車的爭議。氫能源正處于發(fā)展起步階段,需要行業(yè)每一個鏈條上貢獻者的努力。中國石化作為特大型能源化工公司,一方面可以和國內外車企合作,共同培育氫能源商用車、乘用車市場;另一方面,中國石化可以在科研、生產、銷售等領域全面發(fā)力。其中,加氫站是氫能基礎設施建設的重點,目前,在加油站基礎上改建、擴建加氫站,已在日本、美國等國家和地區(qū)被證明是加快加氫站網絡布局的重要方式。中國石化擁有國內最大交通能源營銷網絡,改擴建加氫站邊際成本低,可以快速布局加氫站網絡體系。

系統(tǒng)布局氫能全產業(yè)鏈,助力原創(chuàng)性技術突破

目前,制約氫能發(fā)展的瓶頸主要集中于兩個方面:一是技術不成熟等因素帶來的成本問題;二是法律法規(guī)不完善,應用場景不足,商業(yè)模式不成熟。

氫能賦予了“一基兩翼三新”產業(yè)格局新內涵,中國石化利用強大的研發(fā)、生產優(yōu)勢和網絡優(yōu)勢,在諸多領域取得了突破。

2020年9月,高橋石化高純氫氣生產示范裝置一次開車成功,這是擁有中國石化自主知識產權的首套高純氫氣生產示范裝置,產品氫氣純度達99.999%,其原料是低成本的煉油裝置副產氫氣,采用大連院自主研發(fā)的高選擇性定向除雜專用吸附劑,具有投資少、占地小、能耗低等優(yōu)勢,將有力推動燃料電池車用氫氣成本下降。

目前,燕山石化和廣州石化兩家企業(yè)各自建設的2000標準立方米/小時燃料電池車用高純氫示范項目已正式投運,并在取得充裝許可證后對外供應高純氫氣。由海南煉化牽頭設計建設的海南省首個氫氣充裝設施于4月16日投用,解決了島內高純度氫氣來源問題,為海南省氫能發(fā)展作出積極貢獻。

凡事預則立。多年來,中國石化對科研的投入和提前布局,讓發(fā)展氫能更具底氣。

2018年9月,中國石化成立新能源研究所,為中國石化發(fā)展氫能產業(yè)提供關鍵技術支撐和決策咨詢。成立兩年多來,新能源研究所搭建了氫氣純化、電解水制氫和燃料電池技術研發(fā)平臺,承擔科技部重點研發(fā)項目——燃料電池車用氫氣純化技術研究,開發(fā)了煉廠副產氫生產燃料電池級氫氣專用吸附劑。成功開發(fā)電解水制氫專用鉑碳陰極催化劑和銥系陽極催化劑,完成專利網布局,并利用自主研發(fā)的催化劑裝配15千瓦級質子交換膜電解水制氫裝置,能效指標達到國內領先水平。

各大研究院結合實際,在新材料等多領域開展科研攻關。石科院開發(fā)的高純氫分析檢測技術已獲得CMA和CNAS資質認證,具備燃料電池氫氣檢測資質。大連院目前正加速推進全品類氫源的全流程解決方案,解決全產業(yè)鏈流程較長、上中下游發(fā)展不均衡、部分關鍵核心設備依賴進口、氫源成本高等難題。

綠氫未來會成為主場,加氫像加油一樣方便

“十四五”期間,中國石化規(guī)劃建設百萬噸綠氫示范項目,目前綠氫項目前期工作正在加快推進。

“按照現(xiàn)有情況,新疆項目建成后有望成為世界上最大的綠氫生產項目。”新星公司發(fā)展計劃部的陳文鋼告訴記者,該公司正布局新疆太陽能發(fā)電制氫和內蒙古太陽能發(fā)電加風電制氫項目,兩個項目年產綠氫規(guī)模都超過現(xiàn)有世界上的同類項目。

可再生能源電解水制氫,也就是人們常說的綠氫,是最環(huán)保的制氫途徑,成本較高,面臨著光伏、風電等電源高波動性帶來的一系列制氫、儲氫及控制系統(tǒng)等方面技術問題。

中國石化把這項任務交給了新星公司。

“光伏、風電等可再生能源制氫最大的瓶頸,是把發(fā)電和制氫兩個環(huán)節(jié)耦合起來并進行控制,同時降低氫氣成本。”陳文鋼說。對此,新星公司建立了尚屬世界首創(chuàng)的波動電源制氫技術模型,突破一系列技術難題,形成專有的控制策略和控制技術。

同時,為了滿足東部城市氫基交通使用綠氫需要,新星公司同步在山東布局兩個規(guī)模較小的光伏發(fā)電制氫項目,為東部沿海城市探索交通用綠氫發(fā)展途徑提供經驗。

加氫基礎設施是氫能利用中的重要環(huán)節(jié)。中國石化現(xiàn)已全面展開相關建設,除了已經運行的10座加氫站,今年要建成運行100座,“十四五”期間建成1000座加氫站,對氫能全產業(yè)鏈進行系統(tǒng)布局,讓加氫像加油一樣方便。在中國石化的規(guī)劃中,加油站將逐步向“油氣氫電服”綜合加能站轉型。

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