碳中和領(lǐng)域的《新青年》
摘要：作為最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉粗唬瑲淠軐?duì)推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型、促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展意義重大。在發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)方面，油氣公司具有獨(dú)特的先天優(yōu)勢(shì)。中國(guó)石化立志做中國(guó)第一氫能公司，在氫能制運(yùn)儲(chǔ)銷等方面均取得積極進(jìn)展，成為了 “三桶油”中氫能業(yè)務(wù)走的最穩(wěn)、發(fā)展規(guī)模最大的一個(gè)。
撰文 | Penn
編輯 | 郭郭
在化石燃料價(jià)格高企、能源危機(jī)和氣候危機(jī)日益嚴(yán)峻的當(dāng)下，各國(guó)都在不斷加速推進(jìn)能源向低碳轉(zhuǎn)型，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，氫能的發(fā)展和應(yīng)用也順勢(shì)成為了一種戰(zhàn)略選擇。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球已有30余個(gè)國(guó)家和地區(qū)制定了全面的國(guó)家氫能戰(zhàn)略，提出了氫能發(fā)展和利用的中長(zhǎng)期目標(biāo)。
我國(guó)今年3月也發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》，提出到2025年使可再生能源制氫量達(dá)到10至20萬(wàn)噸/年，2030年形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系、清潔能源制氫及供應(yīng)體系，2035年形成氫能多元應(yīng)用生態(tài)，可再生能源制氫在終端能源消費(fèi)中的比重明顯提升等目標(biāo)。
在發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)方面，油氣公司具有獨(dú)特的先天優(yōu)勢(shì)。因此，在全球各國(guó)加快邁向碳中和的背景下，殼牌、BP、道達(dá)爾能源等國(guó)際油氣巨頭利用今年來(lái)油價(jià)高企、利潤(rùn)強(qiáng)勁的契機(jī)加速氫能業(yè)務(wù)布局，通過(guò)兼并收購(gòu)、投資入股等資本運(yùn)作方式，從傳統(tǒng)的單一的化石燃料轉(zhuǎn)向多元化業(yè)務(wù)發(fā)展。詳見：石油巨頭突然大手筆布局綠氫產(chǎn)業(yè)，有望成下一個(gè)液化天然氣？
在國(guó)內(nèi)，也有這樣一家石油巨頭，它在2021年3月便提出了要把氫能作為公司新能源業(yè)務(wù)的主要方向并打造“中國(guó)第一大氫能公司” 的明確轉(zhuǎn)型目標(biāo)；在2022年9月，它又更進(jìn)一步，發(fā)布實(shí)施了氫能中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，加快打造中國(guó)第一氫能公司，遠(yuǎn)期力爭(zhēng)成為世界領(lǐng)先氫能公司的發(fā)展目標(biāo)。
它，便是全球最大工業(yè)企業(yè)——中國(guó)石化，也是“三桶油”中氫能業(yè)務(wù)走的最穩(wěn)、發(fā)展規(guī)模最大的一個(gè)。
近日，中石化又高調(diào)宣布，擬投資200億，建一條400公里輸氫管道連接北京和內(nèi)蒙古兩地，將連接烏蘭察布的制氫廠和中石化在北京的燕山石化，管道的年吞吐量為10萬(wàn)噸氫氣。
在短短幾年之內(nèi)，中國(guó)石化圍繞氫能產(chǎn)業(yè)的痛點(diǎn)和堵點(diǎn)精準(zhǔn)布局，制氫、儲(chǔ)氫、加氫、用氫的關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵材料上，一個(gè)沒(méi)落，幾乎都有所涉及。
作為一家央企和化石燃料巨頭，中石化的在氫能產(chǎn)業(yè)上到底有哪些布局？中國(guó)第一氫能公司的理想能實(shí)現(xiàn)嗎？
圖說(shuō)：中國(guó)石化海南首座加氫站
來(lái)源：中國(guó)石化
01氫能中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略：氫能業(yè)務(wù)助推器
中國(guó)石化真正開始布局氫能，是從2017年12月開始，彼時(shí)其與佛山市、云浮市簽署加氫加油合建站項(xiàng)目協(xié)議，項(xiàng)目擬在原有加油站基礎(chǔ)上增設(shè)加氫功能，合建為加氫加油合建站。
2018年在國(guó)家發(fā)展氫能政策信號(hào)愈發(fā)明確后，中國(guó)石化便開始了加快推進(jìn)氫能落子布局。
2018年7月10日，中石化設(shè)立了中國(guó)石化資本公司，目的是支撐中石化戰(zhàn)略新興行業(yè)的發(fā)展，從此，中石化的氫能布局有了關(guān)鍵抓手。
從2019年7月1日，全國(guó)首座油氫合建站——中國(guó)石化廣東佛山石油樟坑油氫合建站就正式投用，到2022年12月1日，中國(guó)石化茂名石化氫燃料電池供氫中心投產(chǎn)成功產(chǎn)出純度為99.999%的高純氫，成為華南地區(qū)最大氫燃料電池供氫中心。
在前期布局的基礎(chǔ)上，中石化開始形成氫能領(lǐng)域的長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略。
2022年9月，中國(guó)石化發(fā)布實(shí)施氫能中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，加快打造中國(guó)第一氫能公司，遠(yuǎn)期力爭(zhēng)成為世界領(lǐng)先氫能公司的發(fā)展目標(biāo)。
公司將按照“加氫引領(lǐng)、綠氫示范、雙輪驅(qū)動(dòng)、助力減碳”的思路，聚焦氫能交通和綠氫煉化兩大領(lǐng)域，大力發(fā)展氫能一體化業(yè)務(wù)，引領(lǐng)氫能產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展。
圖說(shuō)：中國(guó)石化茂名石化氫燃料電池供氫中心
來(lái)源：中國(guó)石化
根據(jù)中國(guó)石化氫能中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，公司將以打造規(guī)模最大、科技領(lǐng)先、管理一流的“中國(guó)第一氫能公司”為目標(biāo)，圍繞氫能交通、綠氫煉化兩大領(lǐng)域積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)示范，從三個(gè)方面發(fā)展氫能業(yè)務(wù)。
1/加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)培育，推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
中國(guó)石化將按照“油氣氫電服”一體化綜合能源服務(wù)的思路，積極穩(wěn)妥推進(jìn)加氫站網(wǎng)絡(luò)布局，規(guī)劃到2025年，建成加氫能力12萬(wàn)噸/年左右，全力滿足消費(fèi)終端加氫需求；在現(xiàn)有煉化、煤化工制氫基礎(chǔ)上，大力發(fā)展可再生電力制氫，進(jìn)一步擴(kuò)大清潔綠色氫氣生產(chǎn)利用規(guī)模，建立信息共享機(jī)制，為我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，帶動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展。
2/強(qiáng)化創(chuàng)新引領(lǐng)，推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
中國(guó)石化將加大技術(shù)攻關(guān)力度，力爭(zhēng)在高性能燃料電池催化等石化材料、質(zhì)子交換膜電解水制氫、加氫站關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更大突破，為實(shí)現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)鏈自主可控作出更大貢獻(xiàn)；積極參與產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系制定，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新與標(biāo)準(zhǔn)融合發(fā)展，為氫能產(chǎn)業(yè)穩(wěn)健發(fā)展提供保障。
3/深化戰(zhàn)略合作，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈創(chuàng)新鏈協(xié)同發(fā)展
圍繞氫能和燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)，中國(guó)石化與國(guó)內(nèi)主要能源企業(yè)深化互利合作，戰(zhàn)略投資相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈頭部企業(yè)，與外資企業(yè)以簽署合作備忘錄成立合資公司等形式共同發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，取得了很好的合作成果。
與此同時(shí)，中國(guó)石化將聯(lián)合各政府產(chǎn)業(yè)基金、金融機(jī)構(gòu)以及產(chǎn)業(yè)鏈上下游重點(diǎn)企業(yè)，共同發(fā)起設(shè)立氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展平臺(tái)，支撐構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈完整、分工協(xié)作、共同發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。中國(guó)石化將與產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)攜手共進(jìn)，激發(fā)氫能發(fā)展的“鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”，釋放能源革命的強(qiáng)大力量。
02制氫：合作與自建并舉
據(jù)有關(guān)市場(chǎng)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)已是世界上最大的制氫國(guó)，氫氣產(chǎn)能約為4000萬(wàn)噸/年，產(chǎn)量約為3300萬(wàn)噸/年，主要由化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫構(gòu)成，煤制氫和天然氣制氫占比近八成，占比約兩成，可再生能源制氫規(guī)模還很小。中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書（2020）中數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)電解水制氫占比不到 1％。
中國(guó)石化在制氫方面目前正在發(fā)力的便是可再生能源電解水制“綠氫”領(lǐng)域。
在電解水制氫技術(shù)方面，2021年9月1日，中國(guó)石化首個(gè)兆瓦級(jí)PEM電解水制氫示范項(xiàng)目在中原油田啟動(dòng)。當(dāng)年11月4日，中國(guó)石化首套質(zhì)子交換膜(PEM)制氫示范站在燕山石化投用，這也是中石化首套自主開發(fā)的電解水制氫設(shè)備。
2022年3月9日，北京燕山石化ME級(jí)PEM膜電解水制氫技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目正式立項(xiàng)備案。今年10月30日，中國(guó)石化首個(gè)兆瓦級(jí)可再生電力電解水制氫示范項(xiàng)目的質(zhì)子交換膜電解水制氫裝置完成吊裝，這標(biāo)志著該項(xiàng)目正式轉(zhuǎn)入設(shè)備安裝調(diào)試階段，隨后11月18日，該項(xiàng)目加氫柱的安裝就位，標(biāo)志著項(xiàng)目順利中交，進(jìn)入設(shè)備調(diào)試階段。
圖說(shuō)：中原油田油氣加工技術(shù)服務(wù)中心制氫車間
來(lái)源：中國(guó)石化
除了自主研發(fā)，中國(guó)石化也不斷擴(kuò)大自己的朋友圈，與外資企業(yè)開展深度合作。2021年12月，由中國(guó)石化資本公司發(fā)起設(shè)立的恩澤基金與康明斯按50:50比例共同出資并于中國(guó)境內(nèi)設(shè)立合資公司——康明斯恩澤（廣東）氫能源科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“合資公司”），生產(chǎn)康明斯聚合物質(zhì)子交換膜(PEM)電解水制氫設(shè)備，這是制氫的關(guān)鍵核心設(shè)備，占到整個(gè)制氫系統(tǒng)成本的45%。今年1月，康明斯恩澤宣布計(jì)劃將在佛山建設(shè)一座1GW的PEM電解槽廠，該工廠預(yù)計(jì)將于2023年開始運(yùn)行，初始裝機(jī)容量為500MW，到2028年達(dá)到1GW。
圖說(shuō)：康明斯恩澤電解水制氫設(shè)備生產(chǎn)基地動(dòng)工
來(lái)源：康明斯恩澤
在綠電制氫方面，2021年11月，中石化啟動(dòng)了全球最大的光伏綠氫生產(chǎn)項(xiàng)目——中國(guó)石化新疆庫(kù)車綠氫示范項(xiàng)目。該項(xiàng)目總投資近30億元，將新建裝機(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，項(xiàng)目產(chǎn)出的綠氫將供應(yīng)塔河煉化，替代該公司現(xiàn)有天然氣化石能源制氫，預(yù)計(jì)每年減排二氧化碳48.5萬(wàn)噸。
目前，該項(xiàng)目中的大型電解槽設(shè)備已吊裝完畢，下一步將進(jìn)入主要設(shè)備安裝階段，預(yù)計(jì)2023年6月建成投產(chǎn)。
除了新疆庫(kù)車，中國(guó)石化旗下新能源專業(yè)公司新星公司還在內(nèi)蒙古區(qū)域開展了工業(yè)規(guī)模化綠氫前期研究工作，預(yù)計(jì)未來(lái)將在內(nèi)蒙古鄂爾多斯、烏蘭察布建設(shè)風(fēng)光制氫示范項(xiàng)目。
圖說(shuō)：中石化新疆庫(kù)車光伏制綠氫項(xiàng)目
來(lái)源：上觀新聞
03儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫：投資巨大，成效初顯
儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫，是一項(xiàng)投資巨大的、短期內(nèi)難見成效的基礎(chǔ)配套工程，但是它們向上連著制氫，向下連著用氫，是構(gòu)成整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。中國(guó)石化憑借其雄厚的資本實(shí)力和自身優(yōu)勢(shì)，正在慢慢打通氫能儲(chǔ)運(yùn)、加注的供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)。
儲(chǔ)氫的核心裝備則是儲(chǔ)氫容器，目前高壓儲(chǔ)氫容器已經(jīng)逐漸由全金屬氣瓶(Ⅰ型瓶)發(fā)展到非金屬內(nèi)膽纖維全纏繞氣瓶(Ⅳ型瓶)，碳纖維纏繞復(fù)合材料儲(chǔ)氫氣瓶被看作氫能儲(chǔ)運(yùn)的重要技術(shù)，而目前的堵點(diǎn)和難點(diǎn)就在于碳纖維復(fù)合材料。
10月10日，我國(guó)首個(gè)萬(wàn)噸級(jí)48K大絲束碳纖維工程第一套國(guó)產(chǎn)線在中國(guó)石化上海石化碳纖維產(chǎn)業(yè)基地投料開車，并生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，產(chǎn)品性能媲美國(guó)外同級(jí)別產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
自此，中國(guó)石化成為了國(guó)內(nèi)第一家、全球第四家掌握大絲束碳纖維的企業(yè)，碳纖維技術(shù)的提升，將極大助力我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
圖說(shuō)：中國(guó)石化上海石化大絲束碳纖維生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)
來(lái)源：中國(guó)石化上海石化
管道是效率最高的運(yùn)氫方式，中石化同樣是第一個(gè)吃螃蟹的中國(guó)企業(yè)。早在2014年5月，我國(guó)第一條、也是目前最長(zhǎng)的輸氫管線——全長(zhǎng)42公里的“巴陵—長(zhǎng)嶺”氫氣輸送管線就已建成投產(chǎn)。目前，中國(guó)石化已建成3 條氫氣長(zhǎng)輸管線。
近日宣布的連接北京和內(nèi)蒙古的氫能管道，投資200億元，長(zhǎng)達(dá)400公里，再次刷新我國(guó)輸氫管線的新紀(jì)錄。
圖說(shuō)：中石化“巴陵—長(zhǎng)嶺”氫氣輸送管線現(xiàn)場(chǎng)巡檢
來(lái)源：華聲在線
加氫站是氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)，目前，在加油站基礎(chǔ)上改建、擴(kuò)建加氫站，已在日本、美國(guó)等國(guó)家和地區(qū)被證明是加快加氫站網(wǎng)絡(luò)布局的重要方式。中國(guó)石化擁有國(guó)內(nèi)最大交通能源營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)，利用自身3 萬(wàn)多座加油站的銷售網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)正在加快建設(shè)全國(guó)加氫站網(wǎng)絡(luò)，今年已新建加氫站 10座，累計(jì)建成加氫站84 座（含油氫合建站），已成為全球建設(shè)和運(yùn)營(yíng)加氫站最多的企業(yè)。
圖說(shuō)：中國(guó)石化山東淄博高速加氫站為全國(guó)首座高速公路加氫站
來(lái)源：中國(guó)石化朝陽(yáng)e站
04用氫：戰(zhàn)略投資，構(gòu)建聯(lián)盟
在氫能應(yīng)用方面，交通，是氫能最重要、也是發(fā)展最快的應(yīng)用領(lǐng)域。近年來(lái)，圍繞氫能和燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)，中國(guó)石化與國(guó)內(nèi)主要能源企業(yè)深化互利合作，戰(zhàn)略投資上海重塑、中鼎恒盛、海德利森、國(guó)富氫能、上海舜華、中科富海等產(chǎn)業(yè)鏈頭部企業(yè)，在氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)、隔膜壓縮機(jī)、增壓加氫器等方面均開展布局。
7月14日中國(guó)石化成功舉辦氫能應(yīng)用現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)推進(jìn)會(huì)暨高質(zhì)量發(fā)展論壇，并與河南機(jī)場(chǎng)集團(tuán)、寶武清潔能源公司、一汽解放、中國(guó)氫能聯(lián)盟、中國(guó)船級(jí)社、上海交大氫科學(xué)中心、武漢綠動(dòng)氫能技術(shù)公司等8家單位簽署氫能產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)合作協(xié)議，共同謀劃攜手打造氫能應(yīng)用現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈、推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
圖說(shuō)：氫能應(yīng)用現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)推進(jìn)會(huì)暨高質(zhì)量發(fā)展論壇
來(lái)源：新華社
此外，中國(guó)石化氫能業(yè)務(wù)發(fā)展還以開放合作、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、共贏發(fā)展的態(tài)度，加強(qiáng)企地對(duì)接溝通，與 10 余個(gè)省（市）簽訂了氫能合作相關(guān)協(xié)議，重點(diǎn)打造“3+2”示范城市群加氫站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。
中國(guó)石化集團(tuán)黨組書記、董事長(zhǎng)馬永生在今年兩會(huì)期間接受記者專訪時(shí)表示，中國(guó)石化正主動(dòng)擁抱綠色變革，以碳的“凈零”排放為終極目標(biāo)，加速打造低碳競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)石化力爭(zhēng)在“十四五”末，建成中國(guó)第一氫能公司，年減排二氧化碳達(dá)到1000萬(wàn)噸以上。公司將持續(xù)加大綠色氫能業(yè)務(wù)投資力度，正在布局一批綠氫煉化示范項(xiàng)目，規(guī)劃到2025年，累計(jì)建成1000座加氫站或油氫混合站。
圖說(shuō)：中國(guó)石化集團(tuán)黨組書記、董事長(zhǎng)馬永生
來(lái)源：新華社
對(duì)化石能源起家的世界500強(qiáng)中國(guó)石化來(lái)說(shuō)，能夠勇于自我革命，立志做中國(guó)第一氫能公司，相當(dāng)不易，是名副其實(shí)的“大象轉(zhuǎn)身”。這場(chǎng)巨大的變革不僅是中國(guó)石化的自我挑戰(zhàn)，更將奠定中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。
未來(lái)，在氫能發(fā)展的“鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”中，將釋放能源革命的強(qiáng)大力量。
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參考資料：
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[19]http://mm.chinapower.com.cn/qingneng/dongtai/20221201/177650.html
[20]http://www.cb.com.cn/index/show/gs10/cv/cv135372412031
注：首圖來(lái)源于中國(guó)石化
