新疆庫車綠氫示范項目于2023年8月30日全面建成，截至目前已安全平穩(wěn)運行一周年，累計產氫超過7000噸，在成為當地新地標的同時，也將我國綠氫規(guī)模化工業(yè)應用水平推上新高度

天山腳下，庫車以東，一座現代化的綠氫工廠拔地而起，10座巍然屹立的白色儲氫球罐在藍天映襯下格外顯眼。20公里外的戈壁灘上，55萬塊光伏板如銀色海洋般鋪展開來，在陽光的照射下熠熠生輝。在這里，我國首個萬噸級綠氫示范項目——中國石化新疆庫車綠氫示范項目正平穩(wěn)運行。綠氫被源源不斷地輸送至附近的塔河煉化公司，助力煉化企業(yè)降碳增綠。

自2023年8月30日全面建成以來，新疆庫車綠氫示范項目已安全平穩(wěn)運行一周年，累計產氫超過7000噸，在成為當地新地標的同時，也將我國綠氫規(guī)模化工業(yè)應用水平推上新高度。

全產業(yè)鏈貫通，提供綠氫煉化示范案例

在“雙碳”背景下，減碳已是一道必答題。通過太陽能、風能等可再生能源發(fā)電直接制取氫氣，生產過程中基本不產生溫室氣體，綠氫煉化成為中國石化煉化業(yè)務實現“雙碳”目標的重要路徑，同時也成為中國石化打造中國第一氫能公司、構建“一基兩翼三新”產業(yè)格局、建成世界領先潔凈能源化工公司的重要抓手和重要環(huán)節(jié)。

新疆庫車綠氫示范項目位于新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇地區(qū)庫車市，由新星公司負責實施，滿負荷生產后每年可生產綠氫兩萬噸、減少二氧化碳排放48.5萬噸。該項目利用西部地區(qū)豐富的太陽能資源，結合塔河煉化用氫需求，建設產、儲、輸、用一體化的綠氫煉化項目，主要包括光伏發(fā)電、輸變電線路、電解水制氫、氫氣儲輸、公用工程及配套輔助生產設施，其中光伏發(fā)電裝機容量300兆瓦、年均發(fā)電量5.8億千瓦時，電解水制氫能力2萬噸/年，儲氫能力21萬標準立方米。目前，全球已投產的項目中，僅有新疆庫車綠氫示范項目電解槽規(guī)模達到260兆瓦。

新疆庫車綠氫示范項目產出的氫氣通過管道輸送至塔河煉化，率先實現了綠氫生產利用全流程貫通，標志著我國綠氫規(guī)�；�工業(yè)應用實現零的突破，對煉化企業(yè)大規(guī)模利用綠氫實現二氧化碳減排具有重要示范效應，為我國可再生能源制取綠氫產業(yè)發(fā)展提供了可復制、可推廣的示范案例。

聯(lián)合攻關，解決系列技術難題

2024年3月，新疆庫車綠氫示范項目入選工業(yè)和信息化部公布的2023年工業(yè)互聯(lián)網試點示范項目名單，是中國石化唯一入選項目。8月22日~24日，在由新華網和中國企業(yè)改革與發(fā)展研究會聯(lián)合主辦的新質生產力發(fā)展案例分享會上，新疆庫車綠氫示范項目獲評2024年度“新質生產力發(fā)展優(yōu)秀案例”，這些榮譽的背后，離不開新疆庫車綠氫示范項目團隊的集智創(chuàng)新攻關。

作為我國首個萬噸級綠氫示范項目，新疆庫車綠氫示范項目在建設中面臨工藝技術新、項目規(guī)模大、無成熟工程案例可借鑒等難點。項目團隊采用大型模擬軟件和仿真系統(tǒng)，有針對性地開發(fā)了一套適合大規(guī)模綠氫生產的先進智能管控系統(tǒng)，將新能源發(fā)電、電控設備與制氫設備同步響應匹配，實現了“荷隨源動”全自動實時優(yōu)化智慧生產，以一體化智能控制等方式有效解決了新能源波動電力場景下穩(wěn)定供氫難題，開“綠氫+煉化”行業(yè)規(guī)�；瘧�用先河。

“我們這個虛擬人走到哪里就會顯示哪里的數據�！弊哌M新疆庫車綠氫示范項目中控室，當班員工正通過三維虛擬系統(tǒng)對廠區(qū)各個點位生產數據進行巡檢。三維虛擬系統(tǒng)是項目團隊自主研發(fā)、具有自主知識產權、可獨立操作的巡檢系統(tǒng)，巡檢員不用到現場就能掌握每一個點位、每一套設備的實時數據。新星新疆綠氫公司負責人介紹說：“這套軟件替代了現場巡檢，值班人員坐在中控室電腦旁就可以看到整個工廠的情況及光電站的所有光伏組件和逆變器相變的實時畫面、數據，真正實現了無人工廠�！�

依托中國石化氫能重大專項、“十條龍”課題“萬噸級綠氫工程技術開發(fā)及綠氫煉化示范”，項目團隊突破技術瓶頸，先后取得了萬噸級電解水制氫工藝與工程成套技術、綠氫儲運輸工藝技術、智能控制系統(tǒng)研發(fā)等創(chuàng)新成果，均成功實現工業(yè)應用，申報專利及專有技術10余項。

項目團隊還聚焦生產運行邏輯、儲罐運行策略、網電購置策略等關鍵點，持續(xù)開展運行優(yōu)化。針對當地電網“尖峰平谷”段價格政策，結合綠氫廠運行實際，開展用戶側配置電儲能方案研究，進一步改善項目電力結構，提升光伏發(fā)電利用率，降低用電綜合成本，推動項目提質增效。

自主創(chuàng)新，有力推動氫能產業(yè)鏈發(fā)展

產業(yè)的發(fā)展成熟是一個千錘百煉的過程，巨大的綠氫需求為產業(yè)發(fā)展提供了廣闊前景。據中國氫能聯(lián)盟預計，到2025年我國氫能產業(yè)產值將達到1萬億元。巨大的發(fā)展?jié)摿�為綠氫產業(yè)快速發(fā)展帶來難得機遇，其中，設備國產化對提高產業(yè)自主創(chuàng)新能力、降低生產成本、促進產業(yè)鏈發(fā)展等具有重要意義。

新疆庫車綠氫示范項目充分發(fā)揮示范引領作用，有效激發(fā)產業(yè)鏈及配套產業(yè)相關企業(yè)創(chuàng)新活力，助力我國制氫裝備產業(yè)快速發(fā)展和更新迭代。以電解槽為例，在該項目啟動前，我國1000標準立方米/小時電解槽累計需求量30~40臺，而僅庫車綠氫示范項目就需要52臺。我國單臺電解槽制氫量由2021年的1000標準立方米/小時提升到3000標準立方米/小時，行業(yè)產能由2021年的不足200兆瓦/年發(fā)展到每年數十吉瓦。

隨著項目深入實施，新疆庫車綠氫示范項目正逐步構建起一個完整的綠色能源產業(yè)鏈，帶動相關產業(yè)協(xié)同發(fā)展。除了電解槽，新疆庫車綠氫示范項目所用的光伏組件、化學水制備、閉式冷卻塔、儲氫罐、輸氫管線等重大設備及核心材料全部實現國產化，有力促進了我國氫能裝備和氫能產業(yè)鏈發(fā)展。

新聞會客廳

劉會友    中國石化發(fā)展計劃部副總經理兼新能源辦公室主任    集團公司首席專家

問：氫能作為最清潔的能源，是未來可持續(xù)發(fā)展的理想能源之一，在“雙碳”目標指引下，您認為氫能未來發(fā)展前景如何？

答：當前，在全球積極推進碳中和進程以應對氣候變化的背景下，氫能正在扮演越來越重要的角色。特別是綠氫在使用中零碳排放，助力全球實現減碳目標的前景可期。近兩年，各地風光儲氫一體化新能源投資項目異�；馃幔�新能源投資商紛紛布局并參與綠氫投資。

首先，隨著發(fā)電效率提升及大型裝備價格下降，新能源平準化度電成本逐漸下降，綠氫制備成本也不斷下降，使綠氫及下游產品在某些場景應用中有了商業(yè)投資價值。其次，由于資源時空分布不均等因素，東北、西北等風光資源豐富的地區(qū)面臨有新能源發(fā)電資源卻無法外送的尷尬。電解水制氫成為就地消納新能源的轉化方式，而氫能可以成為新的能源載體，向下游行業(yè)延伸。此外，作為未來產業(yè)，綠氫產業(yè)引起了廣泛關注，各地紛紛將綠氫發(fā)展納入當地碳達峰碳中和規(guī)劃方案，并通過綠氫下游產品投資帶動當地綠氫產業(yè)鏈發(fā)展。

問：近年來，諸多石油公司紛紛搶灘布局與氫能相關的市場，力圖在氫能領域占得技術與市場先機。您認為石油公司在氫能發(fā)展中可以扮演怎樣的角色？有哪些優(yōu)勢？

答：氫能雖具有較好的應用前景，但在現有技術條件下，大規(guī)模應用氫能，短期看存在缺乏經濟性、儲運困難等問題，但從長遠看，隨著碳中和不斷推進，綠氫技術不斷進步和規(guī)模化應用帶來成本下降，未來綠氫在實現“雙碳”目標方面將發(fā)揮重要作用，具有很好的應用前景。為此，許多石油公司紛紛搶灘布局與氫能相關的市場。一是建設加氫站，為快速發(fā)展的氫燃料電池車加氫，搶占市場先機；二是建設輸氫管道，大幅降低氫氣運輸成本；三是推進工業(yè)生產降碳，在化工領域開展氫能示范應用項目，使用綠氫生產綠色甲醇和綠氨等化工品。

石油公司發(fā)展氫能具有明顯優(yōu)勢：一是在消納場景上，煉油加工環(huán)節(jié)具備穩(wěn)定的綠氫替代應用場景，滿足自身降碳的需求；二是在工藝技術上，煉油廠都有制氫裝置，在制氫技術和設備上具備先天優(yōu)勢；三是在終極能源來源上，油氣田因地理位置獨特，具有風光優(yōu)勢，可將清潔能源轉化為綠氫；四是在產業(yè)鏈特點上，氫能產業(yè)鏈包含“制儲運加用”等多個環(huán)節(jié)，以及與該產業(yè)鏈相關的諸多設備研發(fā)與制造，可與加油站、加氣站等成品油和天然氣產業(yè)鏈高度契合。

問：您認為未來氫能規(guī)�；�發(fā)展須應對哪些挑戰(zhàn)？如何破局氫能產業(yè)發(fā)展？

答：氫能產業(yè)鏈涵蓋“制儲運加用”等多個環(huán)節(jié)，在培育期具有投入大、產出慢、競爭激烈、技術含量較高、政策依賴性強等特點，從長遠看具有產業(yè)鏈長、工業(yè)覆蓋面廣、經濟帶動作用強的大產業(yè)特征。

目前，氫能產業(yè)發(fā)展仍面臨很多挑戰(zhàn)。一是綠氫成本較高。新能源波動性導致制氫設備利用率低，綠氫項目一次性投資高，綠氫生產和儲運成本較高，大規(guī)模應用場景缺乏，綠氫項目經濟性不高，產業(yè)鏈配套基礎設施尚不成熟，綠氫還難以與煤制氫和副產氫競爭。二是氫能交通領域基礎設施建設總體薄弱。受氫源少、成本高、車輛保有量低等限制，已建成加氫站設施閑置率偏高，新增加氫站驗收、制氫加一體加氫站審批受限，加氫站、運氫車、城市輸氫管道等基礎設施在審批及運營管理等環(huán)節(jié)缺乏政策支持，建設進展緩慢。三是制氫設備產品性能指標與國際先進水平相比有差距。關鍵材料部件研發(fā)能力和生產制造規(guī)模不足，需要開發(fā)大規(guī)模、高效率、低成本、負荷可調范圍廣的電解水制氫技術。四是綠氫應用場景有待拓展。目前國內碳排放、碳定價、碳稅等政策未完全落地，氫能在煉化和供能等領域應用場景、規(guī)模和項目數量偏少，市場規(guī)模尚未形成，產業(yè)各環(huán)節(jié)發(fā)展不協(xié)調。五是政策法規(guī)配套尚未到位。檢測鑒定評價等第三方服務體系尚未建立，缺少統(tǒng)一的鑒定和評價標準。這些問題短期將造成綠氫項目收益不佳，中期將導致技術迭代、創(chuàng)新動力不足，長期將影響“綠氫+”的發(fā)展進程。

總體來看，目前綠氫的應用還處于起步和示范應用階段，綠氫供需地理位置錯配，綠氫生產和儲運成本偏高，應用項目競爭力不強，影響了綠氫的推廣應用。但是，隨著技術不斷進步，光電和風電成本將不斷下降，綠氫成本也將不斷降低，加之碳減排要求不斷提高，綠氫項目經濟性將會逐步提升，未來3~5年可能迎來“拐點”。 （曹海峰 整理）

企業(yè)實踐

廣州（洛陽）工程公司：以技術開發(fā)驅動工程設計

□李建永

“通過參建新疆庫車綠氫示范項目，我們取得創(chuàng)新成果10余項，形成了萬噸級綠氫工程制備、氫氣儲輸等成套技術和相關技術規(guī)范，更堅定了以技術開發(fā)驅動工程設計的理念。”廣州（洛陽）工程公司負責人說。

廣州（洛陽）工程公司承擔新疆庫車綠氫示范項目可行性研究等前期工作，參加了“萬噸級綠氫工程技術開發(fā)及綠氫煉化示范”課題聯(lián)合攻關，與五建公司組成聯(lián)合體負責工程總承包建設。

針對項目工藝技術新、無成熟工程經驗、無標準規(guī)范可依等特點，該公司工程技術人員多次深入制造廠調研，開展了全方位技術方案比選及優(yōu)化設計工作。為了實現特定應用場景條件下萬噸級綠電制綠氫各功能單元最優(yōu)匹配，開發(fā)了風、光發(fā)電制綠氫一體化計算模型，形成了可滿足綠氫特定應用場景下光伏發(fā)電-電解水制氫-氫氣儲輸最優(yōu)配置方案。

為了提高原有電解槽成套設備對大規(guī)模綠氫應用的適應性，該公司將“一對一模式”單電解槽方案優(yōu)化為“四對一模式”組合方案，最大程度實現設備大型化，減少占地面積和生產投資；通過ETAP建模、諧波分析及抑制研究，開發(fā)了經濟可靠的晶閘管整流變壓技術；開展IGBT整流電源方案研究，形成了晶閘管、IGBT、IGBT與晶閘管耦合等系列整流方案；針對電解水制氫裝置波動性產氫、塔河煉化穩(wěn)定用氫的特點，制定了經濟合理的綠氫儲輸方案；自主開發(fā)項目智能控制系統(tǒng)，為企業(yè)后續(xù)集群化控制、智能化運行提供了智慧操作平臺。

專家感言

廣州（洛陽）工程公司高級專家 顧炯炯：

一年來，項目平穩(wěn)運行既是對萬噸級電解水制氫工藝與工程成套技術的工業(yè)驗證，又是對產學研設聯(lián)合攻關、協(xié)同創(chuàng)新實力的檢閱。下一步，我們的重點還是聚焦新一代技術研發(fā)和應用，加大高電密、低能耗、寬負荷、集成化的新一代工藝與工程技術開發(fā)力度，在規(guī)�；�和降低電力及運營費用上下功夫，以新技術應用提高綠氫生產的經濟性；充分認識風光等可再生能源的資源稟賦，積極參與PEM（質子交換膜電解水制氫）、SOEC（固體氧化物電解水制氫）等多種電解水制氫工藝與工程技術研發(fā)；積極推進國產核心關鍵設備產業(yè)化與“綠氫煉化”應用，促進綠氫生產設備實現從“能用”到“好用”的跨越。

五建公司：全力以赴打造優(yōu)質工程

□陳 薇

“目前，我們正在形成從項目咨詢、設計、施工到運維服務的全產業(yè)鏈綜合性解決方案品牌，這得益于在新疆庫車綠氫示范項目積累的豐富經驗�！苯�日，時任五建公司新疆庫車綠氫示范項目經理徐安均說。

作為承擔聯(lián)合總承包任務的五建公司，在庫車綠氫項目建設中實現了從“0”到“1”的突破。

“從光伏電廠到綠氫工廠，沙漠、戈壁、高山，沿途地形復雜多變，風沙肆虐，晝夜溫差大，挑戰(zhàn)前所未有�！毙彀簿�說，“無成熟經驗可借鑒，加上特殊的地理環(huán)境和氣候條件，使得項目建設難上加難。”

為攻克工程建設中的難題，他們創(chuàng)新提出“四個一”戰(zhàn)略，即“一套方案”確保項目高效運行、“一份清單”明晰權責界限、“一張網格”提升管理水平、“一支隊伍”促進多元融合，全力以赴打造優(yōu)質工程，樹立品牌形象。

項目部肩負著光伏發(fā)電、綠色電力傳輸、綠電制氫、氫氣儲存、氫氣輸送等關鍵基礎設施的建設重任。在充分利用現有施工經驗和技術優(yōu)勢的基礎上，他們緊緊抓住“六化（標準化設計、規(guī)�；�采購、工廠化預制、模塊化施工、信息化管理、數字化交付）”建設的核心，嚴格按照精細化管理的標準，從施工任務、時間節(jié)點等方面細化管理流程、優(yōu)化資源配置、強化過程控制，確保了各道工序緊密銜接、工程高效有序推進。

聚焦施工過程中“看得見的管不著，管得著的看不見”的問題，他們建立各專業(yè)三級“網格+”模式，明晰擴權賦能“網格長”職能，有效消除一線有責無權、權責不明等瓶頸，形成了全員參與、持續(xù)改進、閉環(huán)管理的體系，監(jiān)管效能與工作效率得到“雙提升”。

專家感言

五建公司項目管理部經理 徐安均：

在項目建設中，我們一手緊抓安全生產，一手嚴把施工質量關，確保了每一道工序都達到標準，順利實現綠電制綠氫目標。下一步，我們要把好的施工經驗發(fā)揚光大，更多地參與新能源項目建設。一是做實關鍵環(huán)節(jié)管理，通過標準化作業(yè)、信息化管理，定期分析、評估、調整，確保項目有效運行，提高項目執(zhí)行水平；二是強化人才培養(yǎng)，開展專業(yè)技能培訓、引進高技術人才、建立激勵機制，提高項目建設專業(yè)化水平；三是加強對外合作與交流，吸收借鑒行業(yè)先進經驗，積極創(chuàng)新，提升項目競爭力。

塔河煉化：使用綠氫減排二氧化碳超11萬噸

□趙美爭 曾 悅

新疆庫車綠氫示范項目自2023年8月30日全面建成以來，截至今年8月底，塔河煉化的兩套汽柴油加氫裝置已使用綠氫超過7000噸，減少二氧化碳排放11.5萬噸。

項目啟動之初，塔河煉化便組建了一支精干高效的管理團隊，全力以赴推動項目安全、高質量運行。在建設階段，參與編制了多項關鍵管理制度和技術規(guī)范，包括綠氫項目“7+1”作業(yè)管理、大型機組設備維護管理及開停工方案等，確保項目標準化、規(guī)范化運行。

為優(yōu)化開工流程并克服當地惡劣天氣的影響，塔河煉化在電解水制氫配套工程中采取了一系列創(chuàng)新措施，縮短開工時間二十多天，為后續(xù)制氫生產創(chuàng)造了有利條件。此外，還參與了輸氫壓縮機變工況操作的研究和氫壓機穩(wěn)定工況的技術改進，實現了不同工況下的穩(wěn)定運行。

在項目運行期間，塔河煉化高度重視員工能力建設，通過開展“桌面演練”和“仿真訓練”等實踐培訓提升員工技能，加強對廠區(qū)內輸氫運行參數的變化趨勢及異常情況的監(jiān)控與分析，及時識別并解決問題，確保了氫氣使用的安全性和可靠性。

專家感言

塔河煉化生產管理部黨支部書記、副經理 劉子英：

塔河煉化使用綠氫提高了油品質量和資源利用效率，對于實現環(huán)保目標具有重要意義。塔河煉化將總結項目開工經驗，促進全員專業(yè)技能提升，重點圍繞綠色低碳發(fā)展，大力開展環(huán)境保護、節(jié)能降耗等工作，在提高電氣化率，加大新能源項目建設力度，加強低碳、零碳、負碳技術應用等方面開展相關工作。