界面新聞記者 | 侯瑞寧
針對旗下全球最大光伏制氫項目運行效率不足一事,中國石油化工集團有限公司(下稱中石化)有了最新回應。
12月25日,中石化新聞辦對外發布消息稱,自投產至12月21日以來,旗下新疆庫車綠氫示范項目已平穩運行4200小時,累計向用戶端塔河煉化輸送綠氫2236萬立方米(約合2010噸)。
中石化表示,隨著塔河煉化生產裝置完成擴能改造,綠氫輸送量將逐漸增加,預計到2025年四季度,輸氫量將達到2萬噸/年,即實現滿負荷生產。
新疆庫車綠氫示范項目是全球最大的光伏制氫項目,也是國內首次規模化利用光伏發電直接制綠氫的項目,電解水制氫能力為2萬噸/年。
該項目于今年6月30日投產,8月30日全面建成投產。中石化當時稱,這標志著中國首個萬噸級綠氫規模化工業應用實現零的突破。全球已投產的項目中,僅有新疆庫車綠氫項目電解槽規模達到260 MW。
研究機構BloombegNEF(BNEF)日前表示,由于系統設計中缺少一些安全功能和效率不達標等原因,新疆庫車的260 MW綠色制氫設施,一直以不到其裝機容量三分之一的效率運行。
BNEF將此歸因于項目所使用的電解槽產品設計及材料問題,并表示為了保障安全,庫車項目必須限制項目的運行范圍,在運行一些電解槽的同時,設置其他電解槽閑置。這或意味著,該項目無法達成年產能2萬噸的目標。
綠氫是指通過光伏、風能等可再生能源發電直接制取的氫氣,生產過程中基本不產生溫室氣體,電解水制氫是綠氫制取的主流技術。電解槽則是電解水制氫的核心設備,由槽體、陽極和陰極等部件組成。
隆基綠能(601012.SH)是新疆庫車綠氫項目電解槽的供應商之一。12月22日,隆基綠能創始人、總裁李振國在2023清華大學“碳中和經濟”論壇上公開表示,BNEF的上述分析是“不負責任的”。
李振國舉例稱,假設項目有1000臺電解槽,在陰天的情況下,光伏只能產生30%的電力,這時不可能1000臺電解槽全部工作,而是會關掉700臺,剩下的300臺保障滿負荷工作。這無論是從安全、穩定運行,還是從經濟性都是可行的。
中石化也對此回應稱,拓寬電解槽運行負荷波動范圍,是電解水制氫行業面臨的共性難題。新疆庫車綠氫示范項目開展了電解制氫系統的集成優化和運行,以系統效率有效解決了低負荷運行的難題。
“這較大提升了規模化堿性電解槽應用時的寬功率波動適配性,使綠氫工廠能夠更加適應功率波動范圍較寬的光伏電力。”中石化稱。
隆基綠能為該項目提供的是堿性電解槽。現階段,國內企業大多聚焦堿性電解槽。國泰君安證券援引高工氫能的數據顯示,截至 2023年上半年,中國電解槽名義總產能超過14 GW,其中堿性電解槽占比約94%,PEM電解槽約6%。
據國際氫能網發布的一篇文章顯示,寬功率波動適應性的高效電解制氫技術還有待發展。因為可再生能源的功率輸出波動范圍大,要求制氫系統的功率耐受范圍盡量能達到0%-100%,更好地耦合風電、光伏發電系統,提高風光等可再生能源的消納。
公開資料顯示,相比于質子交換膜(PEM)電解槽0-100%的的更寬功率波動適應性,堿性電解槽的運行負荷范圍較窄,功率波動適應變化區間通常為30-110%,即堿性電解槽的運行負荷下限應不低于30%,否則易造成停機和安全隱患。但堿性電解槽成本低于PEM電解槽,具備較強的經濟性優勢。
在能源轉型背景下,近年來中石化一直在加快打造“中國第一氫能公司”。
截至目前,中石化累計發展加氫站超100座,占到國內加氫站數量的大約28%,是全球加氫站最多的企業。
綠氫煉化方面,中石化按照“氫電一體、綠氫減碳”的發展方向,依托煉化基地大力開展集中式風電、光伏開發,布局大型可再生能源發電-制氫-儲氫-利用項目。
除了新疆庫車綠氫示范項目,今年2月,中石化啟動建設鄂爾多斯3萬噸/年綠氫項目。該項目是目前全球最大的綠氫耦合煤化工項目,利用鄂爾多斯地區豐富的太陽能和風能資源發電直接制綠氫,項目總投資約57億元。
中石化還規劃了烏蘭察布10萬噸/年綠氫項目。該項目新能源建設規模254.6萬千瓦。其中,風電174.2萬千瓦、光伏80.4萬千瓦。項目計劃總投資205億元。
中國是世界產氫第一大國。中國氫能聯盟發布的《中國氫能源及燃料電池產業發展報告2022》顯示,去年中國氫氣年產能約4882萬噸,年產量約3533萬噸;氫燃料電池汽車銷售量新增3367輛,保有量達12682輛;建成加氫站358座,同比增長超40%。