中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：伴隨著質(zhì)疑和爭(zhēng)議的新疆庫(kù)車綠氫示范項(xiàng)，目前已安全平穩(wěn)運(yùn)行一周年，但實(shí)際產(chǎn)能只是規(guī)劃的三成多一點(diǎn)，問(wèn)題出在哪里？
中國(guó)石化號(hào)稱要打造“中國(guó)第一氫能公司”，所以當(dāng)年在新疆庫(kù)車推出的綠氫示范項(xiàng)目，自啟動(dòng)以來(lái)就備受業(yè)界關(guān)注。
這是我國(guó)首個(gè)萬(wàn)噸級(jí)光伏綠氫示范項(xiàng)目，于2021年11月30日正式啟動(dòng)建設(shè)。
2023年6月，庫(kù)車綠氫示范項(xiàng)目順利產(chǎn)氫。2023年8月30日，隨著配套的光伏電站全部建成、實(shí)現(xiàn)全容量并網(wǎng)，該項(xiàng)目全面建成投產(chǎn)。
項(xiàng)目從啟動(dòng)到全面建成投產(chǎn)歷時(shí)兩年，克服了項(xiàng)目地點(diǎn)復(fù)雜的天氣環(huán)境和多種限制因素，也引起了不少爭(zhēng)議。
8月30日，是庫(kù)車綠氫項(xiàng)目平穩(wěn)運(yùn)行一周年，新一輪的質(zhì)疑也如影而至。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月2日，氫能專業(yè)媒體氫能洞察（Hydrogen Insight）以《中石化綠氫項(xiàng)目投產(chǎn)首年產(chǎn)量?jī)H達(dá)35%左右》發(fā)文，質(zhì)疑中石化綠氫項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)前12個(gè)月“僅生產(chǎn)了7000多噸綠氫，與承諾的2萬(wàn)噸相差甚遠(yuǎn)”。
文章指出，中石化綠氫項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)的第一年就顯示出預(yù)期與現(xiàn)實(shí)之間的鮮明對(duì)比。產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)期，僅達(dá)到目標(biāo)產(chǎn)量的 35% 左右。這一缺口也許可以歸因于技術(shù)困難、運(yùn)營(yíng)效率低下以及如此大規(guī)模部署新技術(shù)的固有實(shí)驗(yàn)性質(zhì)。
年累計(jì)產(chǎn)氫超過(guò)7000噸這一數(shù)據(jù)，也得到“中國(guó)石化報(bào)”9月2日刊登的《“氫”舞飛揚(yáng) 減排增綠》一文的確認(rèn)。
從規(guī)劃的2萬(wàn)噸，到現(xiàn)在的7000多噸，實(shí)際產(chǎn)能只是規(guī)劃的三成多一點(diǎn)，問(wèn)題出在哪里？
圖說(shuō)：Hydrogen Insight發(fā)文質(zhì)疑中石化綠氫項(xiàng)目首年產(chǎn)量低
來(lái)源：Hydrogen Insight
中石化新疆庫(kù)車綠氫示范項(xiàng)目總投資為 29.62 億元（其中建設(shè)項(xiàng)目投資 26.6 億元），主要包括光伏發(fā)電、輸變電、電解水制氫、儲(chǔ)氫、輸氫五大部分。
項(xiàng)目新建裝機(jī)容量300兆瓦、年均發(fā)電量6.18億千瓦時(shí)的光伏電站，年產(chǎn)能2萬(wàn)噸的電解水制氫廠，儲(chǔ)氫規(guī)模約21萬(wàn)標(biāo)立方的儲(chǔ)氫球罐，輸氫能力每小時(shí)2.8萬(wàn)標(biāo)立方的輸氫管線及配套輸變電等設(shè)施。
制氫所得氫氣送至罐區(qū)儲(chǔ)存再經(jīng)氫氣外輸壓縮機(jī)升至 3.2Mpa，通過(guò)管道輸送至中國(guó)石化塔河煉化使用，替代現(xiàn)有天然氣化石能源制氫，預(yù)計(jì)每年可減少二氧化碳排放48.5萬(wàn)噸。
庫(kù)車綠氫項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，就曾因光伏電站端事故引起業(yè)內(nèi)爭(zhēng)論。
2021年11月下旬，新疆庫(kù)車地區(qū)發(fā)生了罕見(jiàn)沙塵暴，中石化新疆庫(kù)車綠氫項(xiàng)目一期300MW光伏制氫項(xiàng)目遭遇襲擊。該次事故直接導(dǎo)致中石化光伏電站損失約200MW，相當(dāng)于該電站2/3的發(fā)電裝機(jī)容量被摧毀。
根據(jù)事發(fā)當(dāng)天11月27日的氣象預(yù)警信息，中石化庫(kù)車項(xiàng)目所在地為大風(fēng)紅色預(yù)警，陣風(fēng)強(qiáng)度超過(guò)13級(jí)，這也成為了光伏電站受損的主因。
但是，事發(fā)后有在新疆庫(kù)車從事光伏電站開發(fā)的相關(guān)人士透露稱，距離該項(xiàng)目不遠(yuǎn)處，另建有多個(gè)已并網(wǎng)發(fā)電的光伏電站。在經(jīng)歷了同一沙暴天氣后，另外兩個(gè)光伏電站只有幾塊組件受到影響暫時(shí)無(wú)法發(fā)電，整體而言，電站并未受到較大沖擊。
事發(fā)周邊電站工作人員后來(lái)曾表示，此次極端天氣并未突破光伏電站設(shè)計(jì)之初要求的極限值。在這種情況下，庫(kù)車綠氫項(xiàng)目配套的光伏電站仍然發(fā)生了重大事故。因此就有媒體質(zhì)疑，公司在項(xiàng)目建設(shè)方面存在著很大的疏漏，首先是在光伏核心部件的招標(biāo)采購(gòu)方面，其次是項(xiàng)目建設(shè)施工方面存在漏洞，包括防風(fēng)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品質(zhì)量安全等問(wèn)題。
而在建成投產(chǎn)后，庫(kù)車綠氫項(xiàng)目又迎來(lái)了新的質(zhì)疑和爭(zhēng)論。
2023年12月，彭博新能源財(cái)經(jīng)（BNEF）表示，由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)中缺少一些安全功能和效率不達(dá)標(biāo)等原因，新疆庫(kù)車的260 MW綠色制氫設(shè)施，一直以不到其裝機(jī)容量三分之一的負(fù)荷運(yùn)行。
BNEF將此歸因于項(xiàng)目所使用的電解槽產(chǎn)品設(shè)計(jì)及材料問(wèn)題，并表示為了保障安全，庫(kù)車項(xiàng)目必須限制項(xiàng)目的運(yùn)行范圍，在運(yùn)行一些電解槽的同時(shí)，設(shè)置其他電解槽閑置。這或意味著，該項(xiàng)目無(wú)法達(dá)成年產(chǎn)能2萬(wàn)噸的目標(biāo)。
圖說(shuō)：Hydrogen Insight發(fā)文質(zhì)疑中石化綠氫項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)容量較低
來(lái)源：Hydrogen Insight
隨后，作為新疆庫(kù)車綠氫項(xiàng)目電解槽供應(yīng)商之一的隆基綠能進(jìn)行了回應(yīng)。2023年12月22日，隆基綠能創(chuàng)始人、總裁李振國(guó)在2023清華大學(xué)“碳中和經(jīng)濟(jì)”論壇上公開表示，BNEF的上述分析是“不負(fù)責(zé)任的”。
李振國(guó)表示，首先要確保安全可靠和平穩(wěn)運(yùn)行。其次，從項(xiàng)目運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，可以通過(guò)啟?？刂撇呗越档驮O(shè)備運(yùn)行臺(tái)數(shù)，使其平均負(fù)載維持在最佳效率比例。
他舉例稱，以光伏制氫在陰天為例，假設(shè)1000臺(tái)電解槽制氫項(xiàng)目需要30%的負(fù)荷，我們可靈活選擇關(guān)停700臺(tái)設(shè)備，剩下300臺(tái)滿負(fù)荷工作就能確保項(xiàng)目高效運(yùn)行。實(shí)際情況中是不存在電解槽30%臨界點(diǎn)的工作狀態(tài)。設(shè)計(jì)總裝機(jī)容量的30%的工作狀態(tài)，實(shí)際中會(huì)讓30%的電解槽滿負(fù)荷運(yùn)作，不會(huì)是全部電解槽以30%的負(fù)荷運(yùn)作。
圖說(shuō)：隆基綠能創(chuàng)始人、總裁李振國(guó)
來(lái)源：清華大學(xué)
中石化也對(duì)此回應(yīng)稱，拓寬電解槽運(yùn)行負(fù)荷波動(dòng)范圍，是電解水制氫行業(yè)面臨的共性難題。新疆庫(kù)車綠氫示范項(xiàng)目開展了電解制氫系統(tǒng)的集成優(yōu)化和運(yùn)行，以系統(tǒng)效率有效解決了低負(fù)荷運(yùn)行的難題。
“這較大提升了規(guī)模化堿性電解槽應(yīng)用時(shí)的寬功率波動(dòng)適配性，使綠氫工廠能夠更加適應(yīng)功率波動(dòng)范圍較寬的光伏電力?！敝惺Q。
中石化表示，新疆庫(kù)車綠氫示范項(xiàng)目自2023年6月30日順利產(chǎn)氫以來(lái)，截至12月21日，項(xiàng)目已平穩(wěn)運(yùn)行4200小時(shí)，累計(jì)向用戶端塔河煉化輸送綠氫2236萬(wàn)方(約合2010噸)。隨著塔河煉化生產(chǎn)裝置完成擴(kuò)能改造，綠氫輸送量將逐漸增加，預(yù)計(jì)到2025年四季度，輸氫量將達(dá)到2萬(wàn)噸/年。
從這份中石化新聞辦去年底發(fā)布的消息中可見(jiàn)，到2025年四季度，庫(kù)車綠氫項(xiàng)目的輸氫量才能達(dá)到2萬(wàn)噸/年的設(shè)計(jì)產(chǎn)能目標(biāo)。因此，即使在目前全面建成投產(chǎn)的情況下，首年生產(chǎn)綠氫超過(guò)7000噸也是合理的。那么，為什么要到2025年才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)能呢？
首先，可再生能源的可靠性不穩(wěn)定，太陽(yáng)能的波動(dòng)會(huì)影響氫氣生產(chǎn)的一致性。太陽(yáng)能發(fā)電在夜晚無(wú)法出力，這無(wú)疑將會(huì)對(duì)綠氫的生產(chǎn)進(jìn)度帶來(lái)一定的影響。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，中石化庫(kù)車綠氫項(xiàng)目也有了新的動(dòng)態(tài)。據(jù)氫云鏈報(bào)道，近日，中石化新星新疆綠氫公司發(fā)布了制氫配儲(chǔ)項(xiàng)目光伏儲(chǔ)能器招標(biāo)公告，招標(biāo)內(nèi)容為磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)。該項(xiàng)目中標(biāo)單位為陽(yáng)光電源，中標(biāo)金額為2708.64萬(wàn)元。
以目前磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)市場(chǎng)中標(biāo)價(jià)格計(jì)算，陽(yáng)光電源此次斬獲的儲(chǔ)能訂單規(guī)模約為26-54MWh，預(yù)計(jì)不超過(guò)庫(kù)車項(xiàng)目整體制氫容量的20%。在與企業(yè)的溝通中，也初步證實(shí)了此次招標(biāo)的磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)預(yù)計(jì)將用于庫(kù)車綠氫項(xiàng)目。
圖說(shuō)：中石化新星新疆綠氫公司制氫配儲(chǔ)項(xiàng)目磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)招標(biāo)公告
來(lái)源：能源圈
與此同時(shí)，將新技術(shù)整合成一個(gè)有凝聚力、高效的系統(tǒng)也帶來(lái)了意想不到的挑戰(zhàn)?；A(chǔ)設(shè)施雖然先進(jìn)，但需要不斷調(diào)整和微調(diào)才能達(dá)到最佳性能水平。去年底彭博新能源財(cái)經(jīng)（BNEF）就曾質(zhì)疑項(xiàng)目設(shè)計(jì)和安全管控存在一定缺陷，為了保障安全生產(chǎn)，必須限制運(yùn)行范圍。讓一部分電解槽運(yùn)行，同時(shí)讓另一部分電解槽閑置下來(lái)，以避免輸入電解槽的電量低于電解槽標(biāo)稱值以免有發(fā)生爆炸的可能。
圖說(shuō)：新疆庫(kù)車綠氫示范項(xiàng)目制氫廠
來(lái)源：中國(guó)石化
此外，目前庫(kù)車綠氫項(xiàng)目低產(chǎn)能運(yùn)行可能也受限于塔河煉廠的需求量。目前塔河煉化的需求不足，也是造成庫(kù)車綠氫項(xiàng)目產(chǎn)能利用率不高的一個(gè)原因。隨著塔河煉化生產(chǎn)裝置不斷地?cái)U(kuò)能改造，相信庫(kù)車綠氫項(xiàng)目產(chǎn)能利用率會(huì)逐步提升。
行業(yè)專家表示，第一年獲得的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)于克服當(dāng)前的障礙將非常寶貴。參與該項(xiàng)目的工程師和科學(xué)家正在努力改進(jìn)流程、提高效率并突破技術(shù)瓶頸，目前已將萬(wàn)噸級(jí)電解水制氫工藝與工程成套技術(shù)、綠氫儲(chǔ)運(yùn)輸工藝技術(shù)、智能控制系統(tǒng)研發(fā)等創(chuàng)新成果實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。
盡管最初遇到了挫折，但中石化庫(kù)車綠氫項(xiàng)目的前景仍然樂(lè)觀。據(jù)央視2022年8月報(bào)道，由于新疆光伏資源豐富，庫(kù)車項(xiàng)目光伏電解水制氫成本大概18元/公斤，約合當(dāng)前綠氫生產(chǎn)成本的一半。隨著技術(shù)的成熟和可靠性的提高，預(yù)計(jì)生產(chǎn)率將逐漸提高，而制氫成本也將進(jìn)一步下降。
