武汉中石化氢能装备制造基地 (中石化国家能源集团氢能战略)

作者:齐琛冏

中国石油化工集团有限公司(简称“中国石化”)是特大型石油石化企业集团,目前是中国最大的成品油和石化产品供应商、第二大油气生产商,是世界第一大炼油公司、第二大化工公司,加油站总数位居世界第二,连续10年位居《财富》世界500强前五位。

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,对减少二氧化碳等温室气体排放、实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。我国氢能产业发展态势总体良好,但仍然处于发展初期,面临产业创新能力不强、技术装备水平不高等诸多挑战。

作为中国最大的炼化企业,中国石化拥有雄厚的制氢产能及较为完善的配套产业链,在氢能领域发挥着一定程度的排头先锋作用。

2021年,公司生产燃料电池氢500吨,加氢站实现加氢800吨,清洁电力累计发电4.5亿千瓦·时,清洁能源供暖累计超过7000万平方米,全年累计新能源供给量可替代标煤约450万吨、减排二氧化碳约1200万吨。

中石化国家能源集团氢能战略,武汉中石化氢能装备有限公司

战略布局与愿景

2022年9月2日,中国石化正式发布实施公司氢能中长期发展战略,明确氢能产业发展目标和实施路径,提出按照“千站加氢引领,百万绿氢示范,双轮驱动创第一,替代减碳超千万”的目标,围绕氢能交通和绿氢炼化大力发展氢能一体化业务,打造“中国第一氢能公司”。

加强产业培育,推动氢能产业高质量发展。中国石化将坚持“国家有布局、市场有需求、发展有效益、战略有协同”原则,按照“油气氢电服”一体化综合能源服务的思路,积极稳妥推进加氢站网络布局,规划到2025年,建成加氢能力12万吨/年左右,全力满足消费终端加氢需求;在现有炼化、煤化工制氢基础上,大力发展可再生电力制氢,进一步扩大清洁绿色氢气生产利用规模,重点抓好绿电制绿氢重大示范项目布局建设,逐步在炼化领域替代化石原料制氢,推动工业领域深度脱碳;积极联合各方优势资源,推动建立全国性氢气生产、利用、加氢站网络及科技装备等产业链数据库,建立信息共享机制,为我国氢能产业发展提供基础数据支撑,带动全产业链高质量发展。

强化创新引领,推动氢能产业高质量发展。中国石化将加大技术攻关力度,力争在高性能燃料电池催化等石化材料、质子交换膜电解水制氢、加氢站关键设备国产化等领域实现更大突破,为实现氢能产业链自主可控作出更大贡献;积极参与产业标准体系制定,推动技术创新与标准融合发展,为氢能产业稳健发展提供保障。同时,中国石化将聚焦产业链薄弱环节,构筑以骨干企业为牵引、高校院所联合攻关的创新联合体,积极引导搭建国家级创新平台,着力构建高效协作创新网络,共同推动氢能技术与装备国产化进程。

深化战略合作,推进产业链供应链创新链协同发展。近年来,围绕氢能和燃料电池汽车产业,中国石化与国内主要能源企业深化互利合作,战略投资上海重塑、中鼎恒盛、海德利森、国富氢能、上海舜华、中科富海等产业链头部企业,与法液空签署合作备忘录,与康明斯签署合作意向书并成立合资公司生产质子交换膜电解水制氢装置,取得了很好的合作成果。2022年7月14日中国石化成功举办《氢能应用现代产业链建设推进会暨高质量发展论坛》,并与河南机场集团、宝武清洁能源公司、一汽解放、中国氢能联盟、中国船级社、上海交大氢科学中心、武汉绿动氢能技术公司等8家单位签署氢能产业链建设合作协议,共同谋划携手打造氢能应用现代产业链、推动氢能产业高质量发展。

优势技术/产品

作为中国最大的氢能源供应商之一,中国石化年产氢气能力已超300万吨,约占全国总产量的14%。中国石化还于2020年9月宣布,拥有自主知识产权的首套高纯氢气生产示范装置成功投产,在国内首次将炼厂副产氢气提纯至99.999%,远高于国家标准。

中国石化现有的天然气管网四通八达,在氢能发展初期或也将起到规模化运输氢的作用,这对中国石化来说也是一大优势。

围绕“双碳”目标,中国石化率先发展绿氢产业,积极推动石化产业绿色低碳发展。中国石化是国内最大的氢气生产企业,目前年生产氢气约390万吨。“十四五”期间,公司将大力发展新能源业务,加快打造“中国第一氢能公司”。中国石化有3万座加油站销售网络,具备发展氢能交通的产业基础和先发优势。到2025年,中国石化计划建成油氢合建站、加氢站1000座。在绿氢科技方面,首套自主开发的质子交换膜(PEM)电解水制氢示范站已投入运营。据了解,中国石化将持续加大绿色氢能业务投资力度,正在布局一批绿氢炼化示范项目。

部分典型项目

案例一:中国石化*疆新**库车绿氢示范项目

2021年11月30日,中国石化在北京、乌鲁木齐、*疆新**库车三地举行云启动仪式,宣布我国首个万吨级光伏绿氢示范项目——中国石化*疆新**库车绿氢示范项目正式启动建设。这是全球在建的最大光伏绿氢生产项目

*疆新**库车绿氢示范项目是国内首次规模化利用光伏发电直接制氢的项目,总投资近30亿元,主要包括光伏发电、输变电、电解水制氢、储氢、输氢五大部分。项目将新建装机容量300兆瓦、年均发电量6.18亿千瓦时的光伏电站,年产能2万吨的电解水制氢厂,储氢规模约21万标立方的储氢球罐,输氢能力每小时2.8万标立方的输氢管线及配套输变电等设施。项目预计2023年6月建成投产,生产的绿氢将供应中国石化塔河炼化,替代现有天然气化石能源制氢。预计每年可减少二氧化碳排放48.5万吨,将为当地GDP年均贡献1.3亿元、创造税收1800余万元。

案例二: 氢能综合能源站

2021年,加氢站建设方面,新建66座,累计建成74座(含油氢合建站),加氢能力45吨/日,可为9000辆燃料电池车提供加氢服务。

2019年7月1日,全国首座油氢合建站——中国石化广东佛山石油樟坑油氢合建站正式投用;2019年12月投运的四川成都石油郫都加油加氢站是中国西部首座加氢站,也是四川省交通运输清洁能源综合示范项目;2021年11月18日,全国首座高速公路加氢站由中国石化山东石油在济青高速淄博服务区建设投营,填补了高速公路氢能加注网络空白,为山东省建设全国首条“氢能高速”奠定了坚实的基础。