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          八大央企!首個、首套、首座、首艘......世界最大制氫國背后的央企力量

          還記得北京冬奧會主火炬的“微火”與“雪花”嗎?在開幕式上,點燃主火炬的燃料正是氫能,這也是奧運會歷史上首次實現火炬零碳排放。

          氫燃燒的產物是水,燃燒過程完全零排放,可謂是清潔能源中的天花板,氫也是自然界存在最普遍的元素。據估計,它構成了宇宙質量的75%又干凈又多,豈不美哉!

          正是看到氫能的廣闊前景,今年3月,國家有關部門出臺《氫能產業發展中長期規劃(2021—2035年)》,明確了氫的能源屬性,同時明確氫能是戰略性新興產業的重點方向是構建綠色低碳產業體系、打造產業轉型升級的新增長點。

          我國目前已經成為世界最大的制氫國年制氫產量約3300萬噸,超過三分之一的中央企業已經在布局氫能全產業鏈,加速突破氫能全產業鏈關鍵材料及核心技術設備瓶頸,“國家隊”的氫從哪里來,往何處去?今天就帶您看個一“氫”二楚!

          如何獲得氫?

          發展氫能的第一步就是形成完善的制備產業,從大自然中提取出足量的氫以供使用,氫能按照制取方式可以分為:灰氫(普通化石燃料制氫)、藍氫(普通化石燃料制氫與碳捕捉、封存技術結合的制氫方案)和綠氫(可再生能源電解水制氫)

          普通化石燃料制氫工藝流程圖

          可再生能源及核能制取綠氫路徑圖

          “雙碳”目標下,中央企業發揮各自產業優勢在制氫產業“各顯神通”。

          中國石化—光伏制氫

          2021年11月30日,我國首個萬噸級光伏綠氫示范項目——中國石化新疆庫車綠氫示范項目正式啟動建設,投產后年產綠氫可達2萬噸。這是中國石化第一個貫通風光發電、綠電輸送、綠電制氫、氫氣儲存、氫氣輸運、綠氫煉化等綠氫生產利用全流程的典型示范項目。同時,重大機械設備、核心材料全部實現國產化。項目將替代原有的天然氣制氣方式,預計每年可減少二氧化碳排放48.5萬噸。

          中石化計劃在日后在全國建立7000座分布式光伏發電站點。光伏站點的建立,將進一步降低制氫成本,按制氫、運氫、用氫每項流程0.7元/立方來算,氫氣價格約在2.1元/立方。

          中國石油—電解水制氫

          4月22日,中國石油可再生能源制氫示范項目輸氫管道工程正式開工,建成后將為玉門油田160兆瓦光伏制氫示范項目順利建設奠定基礎。該項目設計建設160兆瓦光伏電站和7000噸電解水制氫生產線,預計2023年全面建成投運,年平均發電量達2.78億千瓦時,生產綠氫7000噸。

          中國海油—海水制氫、海上風電制氫

          我國海洋資源豐富,而海水制氫原料成本低,且海水制氫品質更高。4月13日,中國海油正式成立中海石油(中國)有限公司北京新能源分公司,新能源分公司的主要業務為開展海陸風光發電、加大CCUS科技攻關、探索培育氫能等。依托海洋資源,探索海上風電制氫及儲運一體化等差異化氫能綜合技術,推進油氣產業與新能源產業一體化協同發展。

          中國海油還擁有我國首套E-Gas煤制氫聯合裝置,截至5月7日,該裝置已連續運行超270天,累計生產氫氣超5.5萬噸。E-Gas技術具有碳轉化率高、排放低、熱利用效率高、耗氧少等特點,與傳統天然氣制氫工藝相比,可以降低成本20%~25%。目前全球僅有兩套裝置運行。中海煉化為全球E-Gas煤制氫技術可靠運行提供了一套成熟的“中國解決方案”。

          中國華能——大型電解制氫設備

          2021年11月26日,中國華能主導研制的世界單槽產能最大堿性制氫水電解槽在蘇州下線,每小時可制氫1300標準立方米,這也是世界上首套實現這一規模及每平方米6000安培電流密度性能的商業化堿性制氫水電解槽。該設備的下線標志著我國已成功掌握高性能大型電解制氫設備的關鍵技術,向大規?!熬G氫”制備邁出堅實一步。

          如何使用氫?

          上到火箭燃料,下到汽車動力,氫能的應用前景廣闊無際,中央企業多項以氫為原料或動力的產品問世,氫能汽車、火車、輪船……正在逐漸步入我們的日常生活。

          國家電投——氫燃料電池

          2021年12月,國家電投國氫科技30萬平方米質子交換膜生產線投產。目前,國家電投已攻克了燃料電池的八大關鍵部件,實現了從材料到零部件再到燃料電池電堆和系統的全線自主化。

          北京冬奧會期間,搭載國家電投“氫騰”燃料電池的氫能大巴以“零事故、零故障、零失誤”的穩定表現,完成了一次華麗亮相。這是冬奧會歷史上第一次大規模使用氫燃料電池汽車作為主運力。

          中國中車——氫能機車

          2021年10月29日,全國首臺氫燃料電池混合動力機車在內蒙古國家電投錦白鐵路正式上線。該機車由中車大同公司研制,以國家電投氫能公司研制的“氫騰”燃料電池為核心動力。設計時速80公里,滿載氫氣可單機連續運行24.5小時,平直道最大牽引載重超過5000噸。

          機車可在大型工廠、礦山、港口等場所執行運轉、調車、救援等多種任務,不用改變任何鐵路基礎線路。全部錦白鐵路干線使用該型機車后,每年可減少碳排放量約9.6萬噸,相當于種植600多萬棵樹。

          中國能建——氫能發電

          2021年12月28日,國內首座兆瓦級氫能發電站首臺機組在安徽六安并網發電。該項目由中國能建安徽院設計,是國內首個實現兆瓦級電解純水制氫、高壓儲氫以及氫燃料電池發電系統全鏈條貫通的氫能項目。氫能可實現輸入功率秒級、毫秒級響應,為電網提供調峰調頻等輔助服務,提高電力系統的安全性、可靠性、靈活性。

          三峽集團——氫能工作船

          5月17日,由三峽集團長江電力與中國船舶第七一二研究所合作研發建造的國內首艘內河氫燃料電池動力工作船——“三峽氫舟1號”正式開工建造,這是國內首艘入級中國船級社(CCS)的氫燃料電池動力工作船。

          “三峽氫舟1號”雙體交通船最高航速達每小時28公里,續航里程可達200公里。建成后主要用于三峽庫區及三峽大壩、葛洲壩之間交通、庫區巡查、應急等工作。它的制造應用,將進一步推動氫能源技術在內河船舶上的探索與研制,助力我國氫能船舶產業發展。




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