全面绿色转型“十大典型案例”系列报道之四:万吨级光伏制绿氢耦合炼化降碳发展模式——中国石化集团新星石油有限责任公司

文章来源:实习实训中心发布时间:2025-01-15浏览次数:10

文章来源于:中国石油和化学工业联合会公众号

编者按:为深入贯彻党的二十大和二十届三中全会精神,认真落实《中共中央 国务院关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》要求,加快培育绿色生产力,中国石油和化学工业联合会遴选发布了2024年度石油和化工行业全面绿色转型十大典型案例这些案例不仅是全行业深入贯彻绿色发展理念的生动实践,更是行业向全面绿色低碳转型的有力见证。

现将十大典型案例进行展示,以飨读者。希望通过此次展示,让各行业深入了解石油和化工行业在绿色发展道路上的探索与成就,感受其履行社会责任、守护绿水青山的信念和决心。同时,也期待这些典型案例能够为更多的石化化工类企业和园区提供有益借鉴,共同推动行业全面绿色转型和高质量发展。

万吨级光伏制绿氢耦合炼化降碳发展模式

——中国石化集团新星石油有限责任公司

中国石化新星新疆库车2万吨/年绿氢示范项目是中国石化践行习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略新思想及“2030碳达峰、2060碳中和”气候行动目标的重要举措,是中国石化全力打造中国第一氢能公司和氢能行业领导者的具体实践。项目由中国石化新星公司实施,2021年11月30日启动,2023年8月30日全面建成投产。目前是全球最大规模的绿氢工业化生产应用项目,每年可实现减少二氧化碳排放量约48.5万吨。项目位于新疆阿克苏地区库车市,利用新疆地区丰富的太阳能资源,结合中国石化塔河炼化用氢需求,实施“绿氢炼化”,建设了光伏发电、输变电、制氢、储氢、输氢、用氢一体化的规模化绿氢项目。项目投资30亿元,建设光伏发电装机容量为300MW,电解水制氢规模为2万吨/年,储氢规模21万Nm3,输氢能力2.8万Nm3/h。项目绿氢工厂位于新疆阿克苏地区库车市国家级经济技术开发区,占地面积约500亩,距离中国石化塔河炼化公司炼油装置区直线距离约4.5km。项目采用太阳能发电结合碱性电解水技术生产绿氢的技术路线,绿氢工厂设置52台1000Nm3/h碱性电解槽、10台1875Nm3的1.6MPa储氢球罐,所产氢气全部经由管道输送至塔河炼化公司用于炼油装置生产,替代原有的天然气制氢。

项目配套的300MW光伏电站位于库车经济技术开发区以东约18公里,牙哈镇以北约10公里的戈壁滩区,占地9700亩。电站年发电能力约6亿千瓦时,光伏发电经由逆变升压至35KV后汇集至220KV升压站,经由高压输电线路输送至绿氢工厂220KV变电站,为绿氢工厂运行提供清洁电力。

新疆库车绿氢示范项目作为国内外首个万吨级光伏直接制绿氢项目,实施过程中面临着众多挑战,中国石化新星公司联合国内氢能产业链攻坚克难,实现了绿氢产业的一系列突破。

率先实现万吨级绿氢生产和工业化应用。针对中国石化塔河炼化用氢需求,利用新疆地区丰富的太阳能资源发电制绿氢,生产的绿氢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。项目克服了工艺技术新、规模大、无成熟工程案例等技术、工程、建设方面的多项困难,实现了向下游炼化企业连续稳定供应,率先突破了万吨级绿氢的工业化应用,推动炼化产品高端化、绿色化升级

创新形成多项规模化绿氢技术。面对波动新能源规模化制氢的全新挑战,中国石化新星公司组织对核心技术、工艺装置进行充分研究并制定方案,采取揭榜挂帅、联合攻关等方式,形成了贯通波动可再生新能源规模化制氢全流程的多项关键技术,包括光伏-制氢-储氢-输氢-用氢一体化设计方案、绿电柔性制氢先进控制系统和统筹调控技术、电解槽系统工业化集成等,并成功应用于项目中,通过技术与实践的互相印证,解决了可再生波动电源条件下制氢的多项技术难题,推动了绿氢规模化应用技术的发展。

形成绿氢炼化的新模式。项目充分利用了绿氢的能源和储能的双重属性,开展了光伏发电-绿电制氢-绿氢耦合炼油装置降碳的全流程示范,项目的成功投用验证了绿电制绿氢规模化工业应用路径的可行性,标志着我国绿氢规模化工业应用实现零的突破,开创了我国炼化领域耦合绿氢低碳发展的新路径,形成了可复制和推广的绿氢炼化模式。库车项目有效证明了绿氢在传统产业深度脱碳、能源转型、产业升级中发挥关键作用,未来可进一步应用于传统工业(化工、冶炼等)用氢降碳、氢能交通、电网储能等场景。 

推动了绿氢装备制造能力提升和绿氢产业规模发展。库车项目对绿氢产业起到了较好的引领示范作用,项目秉持开放态度,社会影响力不断提升,坚定了国内绿氢产业发展信心,推动了投资、技术、人才等向氢能产业的流动;同时,通过实际运行中发现的问题,及时联合产业链头部企业联合攻关,很好地发挥了绿氢产业链标准、技术、核心装备等提升作用,加快了氢能装备的迭代升级,在绿氢产业规模、绿氢装备制造、规模化生产技术等方面带动了氢能产业快速发展。