今天（8月30日），我國(guó)規(guī)模最大的光伏發(fā)電制氫項(xiàng)目在新疆庫(kù)車(chē)建成投產(chǎn)，這種在生產(chǎn)過(guò)程中完全沒(méi)有碳排放所制取的氫氣，將全面替代目前中國(guó)石化塔河煉化公司煉油加工中使用的天然氣制氫。據(jù)測(cè)算，全部替代后，今后每年可減少二氧化碳排放48.5萬(wàn)噸，這標(biāo)志著我國(guó)在工業(yè)領(lǐng)域中規(guī)?；瘻p碳取得了新的突破。

(資料圖)

總臺(tái)央視記者 張偉：這里是天山腳下，塔克拉瑪干沙漠北緣的庫(kù)車(chē)市，隨著最后一塊光伏板的安裝完成，面積相當(dāng)于900多個(gè)足球場(chǎng)大小的光伏電站，實(shí)現(xiàn)了全容量并網(wǎng)。利用當(dāng)?shù)刎S富的太陽(yáng)能資源，每年可發(fā)出近6億度電。綠電制綠氫，替代傳統(tǒng)的天然氣制氫，塔河煉化實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的綠色化。

塔河煉化作為我國(guó)最西部的煉化企業(yè)，提供了新疆南部地區(qū)70%左右的汽柴油供應(yīng)。但目前在煉化過(guò)程中所使用的氫氣，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)有大量二氧化碳排放。因此，利用光伏發(fā)電，電解水生產(chǎn)氫氣的方式替代現(xiàn)有天然氣制氫，對(duì)于企業(yè)降低碳排放將起到至關(guān)重要的作用。

這是新疆庫(kù)車(chē)萬(wàn)噸級(jí)綠氫煉化項(xiàng)目流程圖。可以看到光伏發(fā)電后所產(chǎn)生的清潔電力被輸送到電解水制氫裝置，生產(chǎn)出零碳排放的氫氣后，儲(chǔ)存在這個(gè)巨大的圓形容器中，最后再通過(guò)管道運(yùn)輸?shù)綗捇瘡S區(qū)進(jìn)行生產(chǎn)。

中國(guó)石化塔河煉化公司生產(chǎn)管理部副經(jīng)理 劉子英：萬(wàn)噸級(jí)的光伏制氫是第一次把綠氫引入煉油企業(yè)來(lái)進(jìn)行加工。我們的兩套天然氣制氫最終完全停用，每年大概可以減少天然氣使用量2.4萬(wàn)噸，（這是）實(shí)現(xiàn)綠色煉油的一個(gè)探索。下一步整個(gè)光伏制氫還要增加產(chǎn)能，可能要達(dá)到7.5萬(wàn)噸，探索老的石化企業(yè)實(shí)現(xiàn)真正的脫碳。

化工行業(yè)是我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵行業(yè)之一，全國(guó)化工行業(yè)的碳排放占工業(yè)領(lǐng)域總排放的20%，占全國(guó)二氧化碳總排放的13%。我國(guó)公布的《綠色低碳先進(jìn)技術(shù)示范工程實(shí)施方案》中提出：到2030年，通過(guò)綠色低碳先進(jìn)技術(shù)示范工程帶動(dòng)引領(lǐng)，先進(jìn)適用綠色低碳技術(shù)研發(fā)、示范、推廣模式基本成熟，相關(guān)支持政策、商業(yè)模式、監(jiān)管機(jī)制更加健全，綠色低碳技術(shù)和產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步加強(qiáng)，為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供有力支撐。

光變清潔化工原料之路

氫能，是氫和氧進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)釋放出的化學(xué)能，是一種二次清潔能源，具有燃燒熱值高的特點(diǎn)。新疆的光照資源豐富，年日照時(shí)間為2550至3500小時(shí)，具有發(fā)展光伏發(fā)電的天然優(yōu)勢(shì)。我國(guó)規(guī)模最大的光伏發(fā)電直接制氫項(xiàng)目，是如何將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成煉油化工企業(yè)需要的清潔原料的呢？

占地9700多畝的庫(kù)車(chē)綠氫示范項(xiàng)目，安裝了50多萬(wàn)塊光伏板。

當(dāng)太陽(yáng)光照射到光伏板表面時(shí)，受激發(fā)產(chǎn)生的游離電子，在內(nèi)部電場(chǎng)的作用下形成定向移動(dòng)，于是形成了電流。

通過(guò)專業(yè)的輻照計(jì)算軟件，測(cè)算光伏組件的最佳傾角，確保全年所接受的太陽(yáng)輻射最大化，選擇雙玻璃面板增加太陽(yáng)光利用率，年發(fā)電量近6億度，平均每天發(fā)電159萬(wàn)千瓦時(shí)。

太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎螅?jīng)23.7公里輸電線路輸送至綠氫工廠。

在制氫車(chē)間的52臺(tái)電解槽中，通入遠(yuǎn)道而來(lái)的綠電，將配置好的堿液電解成氫氣和氧氣。氫氣經(jīng)過(guò)提純后，被送往10個(gè)巨大的球形儲(chǔ)罐。

庫(kù)車(chē)項(xiàng)目使用了我國(guó)自主研發(fā)的綠氫生產(chǎn)智能決策與排產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“荷隨源動(dòng)”，達(dá)到“智能生產(chǎn)”，重大裝備及核心材料全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

我國(guó)最大的光伏發(fā)電綠氫項(xiàng)目，每年可生產(chǎn)2萬(wàn)噸綠氫，通過(guò)管道輸送至塔河煉化，用于替代煉油加工中使用的天然氣制氫，每年可減少二氧化碳排放48.5萬(wàn)噸。

減碳示范項(xiàng)目突破解決多個(gè)技術(shù)難題

通過(guò)上面的短片，我們了解了從光到電，從電到綠氫的生產(chǎn)流程。我國(guó)首個(gè)規(guī)?；G電制氫項(xiàng)目不僅為我國(guó)工業(yè)企業(yè)脫碳找到解決方案，項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中還解決了多個(gè)技術(shù)難題，同時(shí)促進(jìn)了我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)裝備的發(fā)展。

記者在近萬(wàn)畝的光伏電廠看到，在東西長(zhǎng)3公里，南北3.5公里的場(chǎng)地上，安裝了近55萬(wàn)塊光伏板。

中石化新星新疆綠氫新能源有限公司副總經(jīng)理 方虎：我們這個(gè)（光伏板）組件兩面都是玻璃背板，兩面都是可以發(fā)電。背面發(fā)電效率可能沒(méi)有正面高，但是它可以整體提升3%到5%的發(fā)電量。

負(fù)責(zé)人告訴記者，為了應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐臉O端天氣，光伏板從原來(lái)板面角度隨陽(yáng)光角度可調(diào)，設(shè)計(jì)成固定角度，同時(shí)對(duì)光伏板固定樁進(jìn)行了加固。

中石化新星新疆綠氫新能源有限公司總經(jīng)理 范林松：電解槽我們這個(gè)是四對(duì)一的工藝設(shè)計(jì)，就是四個(gè)電解槽對(duì)一臺(tái)分離框架。相比一對(duì)一的模式，能夠有效降低廠房的使用面積，減少投資，這是一個(gè)創(chuàng)新。

高效大功率電解槽是可再生能源大規(guī)模制氫的關(guān)鍵裝備，其技術(shù)發(fā)展及成本優(yōu)勢(shì)影響著我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展進(jìn)程。在庫(kù)車(chē)示范項(xiàng)目電解槽車(chē)間，記者了解到，在這個(gè)項(xiàng)目啟動(dòng)之前，項(xiàng)目所采用的高效大功率電解槽國(guó)內(nèi)的累計(jì)需求量不到30臺(tái)，而庫(kù)車(chē)示范項(xiàng)目一次就采購(gòu)了52臺(tái)。

中石化新星新疆綠氫新能源有限公司總經(jīng)理 范林松：通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，僅僅以這三家給我們提供電解槽的生產(chǎn)廠家為例，他們的產(chǎn)能提升了200%?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)的1000標(biāo)（準(zhǔn)）立（方米）級(jí)以上的電業(yè)槽產(chǎn)能每年已經(jīng)超過(guò)2000臺(tái)，極大地帶動(dòng)了我們氫能產(chǎn)業(yè)裝備的制造業(yè)大發(fā)展。

光伏發(fā)電的不穩(wěn)定，與制氫需要連續(xù)穩(wěn)定的供電形成了矛盾。為了克服這一矛盾，技術(shù)人員自主研發(fā)的綜合控制系統(tǒng)，使得依靠清潔電力大規(guī)模制氫成為可能。

中國(guó)石化廣州工程公司庫(kù)車(chē)示范項(xiàng)目經(jīng)理 曹勇：科研設(shè)計(jì)人員通過(guò)聯(lián)合攻關(guān)、揭榜掛帥等形式，突破性地解決了新能源波動(dòng)電力場(chǎng)景下柔性制氫，并連續(xù)穩(wěn)定供氫的難題，完成了萬(wàn)噸級(jí)電解水制氫工藝與工程成套技術(shù)、綠氫智能控制與調(diào)度系統(tǒng)研發(fā)等科研成果。

庫(kù)車(chē)項(xiàng)目的建成投產(chǎn)，不僅首次貫通了光伏發(fā)電、綠電輸送、綠電制氫、氫氣儲(chǔ)存、氫氣輸運(yùn)和綠氫煉化全產(chǎn)業(yè)鏈，而且還形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大規(guī)模電解水制氫工藝與工程成套技術(shù)，將為風(fēng)、光等可再生能源綠電制綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供可復(fù)制、可推廣的示范案例。

規(guī)?；瘻p碳也能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

通過(guò)可再生能源的利用，塔河煉化公司實(shí)現(xiàn)了規(guī)模減碳，但同時(shí)也面臨著成本增加的困擾。減碳是否經(jīng)濟(jì)，是否可持續(xù)？塔河煉化的工作人員告訴記者，隨著裝備的升級(jí)以及相關(guān)政策的落地，減碳也能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

中石化新星新疆綠氫新能源有限公司總經(jīng)理 范林松：從長(zhǎng)期來(lái)看，我們用的是自己建設(shè)的光伏發(fā)電，隨著發(fā)電效率的提升，（可以）實(shí)現(xiàn)成本的降低。隨著我們裝備制造業(yè)的不斷更新迭代，電解的效率有提升的空間，直接會(huì)導(dǎo)致我們用電能耗的降低，這樣也會(huì)帶動(dòng)綠氫成本的降低。

范林松告訴記者，如果將電解水的副產(chǎn)品——氧充分利用，也可以實(shí)現(xiàn)成本的降低。

中石化新星新疆綠氫新能源有限公司總經(jīng)理 范林松：按兩萬(wàn)噸氫氣產(chǎn)能計(jì)算，有16萬(wàn)噸的氧。如果把這16萬(wàn)噸氧全面的銷(xiāo)售出去的話，就可以折低我們的氫氣成本。

同時(shí)，隨著國(guó)家碳市場(chǎng)交易機(jī)制的不斷完善，碳的市場(chǎng)價(jià)格后續(xù)會(huì)有上升空間，也可以實(shí)現(xiàn)減碳成本的降低。

中國(guó)石化塔河煉化公司生產(chǎn)管理部副經(jīng)理 劉子英：而且將來(lái)必定會(huì)存在二氧化碳的碳交易這些這些問(wèn)題，我們也提前布局來(lái)想方設(shè)法地減少二氧化碳排放量。早期可能是在效益上會(huì)有點(diǎn)損失，長(zhǎng)期的二氧化碳排放和交易來(lái)看的話，肯定會(huì)得到回報(bào)。

生態(tài)環(huán)境部近日表示，力爭(zhēng)今年年內(nèi)盡早啟動(dòng)全國(guó)溫室氣體自愿減排交易市場(chǎng)，有效發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制對(duì)控制溫室氣體排放、促進(jìn)綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新的重要作用。

（總臺(tái)央視記者 張偉 新疆臺(tái)）