我国工业领域规模化减碳取得新突破 解决多个技术难题

8月30日，我国规模最大的光伏发电制氢项目在新疆库车建成投产。这种在生产过程中完全没有碳排放所制取的氢气，将全面替代目前中国石化塔河炼化公司炼油加工中使用的天然气制氢。根据测算，全部替代之后，今后每年可减少二氧化碳排放48.5万吨，这标志着我国在工业领域当中规模化减碳取得了新的突破。

塔河炼化作为我国最西部的炼化企业，提供了新疆南部地区70%左右的汽柴油供应。但目前在炼化过程中所使用的氢气，在生产环节有大量二氧化碳排放。因此，利用光伏发电，电解水生产氢气的方式替代现有天然气制氢，对于企业降低碳排放将起到至关重要的作用。

这是新疆库车万吨级绿氢炼化项目流程图，可以看到光伏发电后所产生的清洁电力被输送到电解水制氢装置，生产出零碳排放的氢气后，储存在这个巨大的圆形容器中，最后再通过管道运输到炼化厂区进行生产。

化工行业是我国实现碳中和的关键行业之一，全国化工行业的碳排放占工业领域总排放的20%、占全国二氧化碳总排放的13%。我国公布的《绿色低碳先进技术示范工程实施方案》中提出，到2030年，通过绿色低碳先进技术示范工程带动引领，先进适用绿色低碳技术研发、示范、推广模式基本成熟，相关支持政策、商业模式、监管机制更加健全，绿色低碳技术和产业国际竞争优势进一步加强，为实现碳中和目标提供有力支撑。

光变清洁化工原料之路

氢能是氢和氧进行化学反应释放出的化学能，是一种二次清洁能源，具有燃烧热值高的特点。新疆的光照资源丰富，年日照时间为2550小时—3500小时，具有发展光伏发电的天然优势。我国规模最大的光伏发电直接制氢项目，是如何将太阳能转变成炼油化工企业需要的清洁原料的？

占地9700多亩的库车绿氢示范项目，安装了50多万块光伏板。当太阳光照射到光伏板表面时，受激发产生的游离电子，在内部电场的作用下形成定向移动，于是形成了电流。

通过专业的辐照计算软件，测算光伏组件的最佳倾角，确保全年所接受的太阳辐射最大化。选择双玻璃面板增加太阳光利用率，年发电量近6亿度，平均每天发电159万千瓦时。

太阳能转变为电能后，经23.7公里输电线路输送至绿氢工厂。在制氢车间的52台电解槽中，通入远道而来的绿电，将配置好的碱液电解成氢气和氧气。氢气经过提纯后，被送往10个巨大的球形储罐。

库车项目使用了我国自主研发的绿氢生产智能决策与排产系统，实现“荷随源动”，达到“智能生产”，重大装备及核心材料全部实现国产化。

我国最大的光伏发电绿氢项目，每年可生产2万吨绿氢，通过管道输送至塔河炼化，用于替代炼油加工中使用的天然气制氢，每年可减少二氧化碳排放48.5万吨。

减碳示范项目突破解决多个技术难题

我国首个规模化绿电制氢项目不仅为我国工业企业脱碳找到解决方案，项目建设过程中还解决了多个技术难题，同时促进了我国相关产业装备的发展。

记者在近万亩的光伏电厂看到，在东西长3公里、南北3.5公里的场地上，安装了近55万块光伏板。

负责人告诉记者，为了应对当地的极端天气，光伏板从原来板面角度随阳光角度可调，设计成固定角度，同时对光伏板固定桩进行了加固。

高效大功率电解槽是可再生能源大规模制氢的关键装备，其技术发展及成本优势影响着我国氢能产业规模化发展进程。在库车示范项目电解槽车间，记者了解到，在这个项目启动之前，项目所采用的高效大功率电解槽国内的累计需求量不到30台，而库车示范项目一次就采购了52台。

光伏发电的不稳定，与制氢需要连续稳定的供电形成了矛盾。为了克服这一矛盾，技术人员自主研发的综合控制系统，使得依靠清洁电力大规模制氢成为可能。

库车项目的建成投产，不仅首次贯通了光伏发电、绿电输送、绿电制氢、氢气储存、氢气输运和绿氢炼化全产业链，而且还形成了具有自主知识产权的大规模电解水制氢工艺与工程成套技术，将为风、光等可再生能源绿电制绿氢产业发展提供可复制、可推广的示范案例。