油氣企業布局氫能進展幾何？

 

2022年以來，油氣企業將制氫目光重點聚焦綠電制氫領域，利用可再生能源發電制氫。

 

中國石化于2022年9月發布實施的氫能中長期發展戰略就提出，在現有煉化、煤化工制氫基礎上，大力發展可再生電力制氫。

 

2022年11月，中國石化啟動建設全球最大光伏綠氫項目——新疆庫車2萬噸/年綠電制氫示范工程，實現了國內首次光伏發電制氫規模化應用突破。旗下中原油田探索風力、光伏發電電解水制氫項目，項目進入開車準備階段。中國石化自主研發的兆瓦級質子交換膜電解水制氫裝置在燕山石化成功開車，該裝置應用綠電進行生產。

 

對于利用陸上風電、光伏等綠電制氫，華北電力大學氫能技術創新中心主任劉建國指出，油氣企業制取的氫氣，可以應用于原油加工環節，實現深度加氫脫硫，也可用于化工原料制備過程，實現制備過程的加氫反應。而今，油氣企業將制氫方向轉移到綠氫項目上，主要基于煉化生產過程更清潔的考量。

 

對于未來如何大規模利用陸上可再生能源制氫，劉建國認為，跟化石能源、工業副產品制氫相比，陸上綠電制氫生產成本更高，未來大規模應用需要攻克技術難關以提高其經濟性。此外，可再生能源基地多集中在三北地區，將綠電制成的氫氣運到能源消費集中的東部沿海地區，需要解決長距離運輸問題。未來可以考慮設計建設制加一體站，制成的氫氣經過簡單純化加壓后供應給氫燃料電池車，可解決長距離輸氫經濟性和靈活性問題。

 

中國海油則將目光聚焦在海上風電制氫領域。中海石油（中國）有限公司與浙江清華長三角研究院就海上風電制氫項目進行合作，重點推動海上風電制氫相關技術研究和示范項目落地。

 

我國對于海上風電制氫尚處于前期摸索階段，當前尚無應用成果。由于客觀應用場景不同，海上風電制氫相比陸上風電制氫存在一定差異。

 

劉建國表示，海上風電尚未實現平價上網，海上風電相比陸上風電的發電成本要高。當前我國依舊重視海上風電制氫研究，是因為海上風電制氫產地與主要用能位置（東部沿海地區）相近，需要考量的運輸因素相對較少。當前海上風電總裝機規模還不理想，但是具有發展潛力，未來有望提高裝機規模。

 

“海上風電制氫還要解決海水腐蝕問題。海上風電塔筒表面做的防護層要比陸上風電塔筒更厚一些，防護層需要經受鹽分的腐蝕。”劉建國說。

 

除海水腐蝕外，制氫水源也是海上風電制氫需要考慮的新問題。東北電力大學電氣工程學院副教授孔令國表示，海上風電制氫獲取淡水資源相對困難，需要將淡水資源從內陸運到海上，或將海水過濾、凈化后制氫。國外已實現海水直接制氫，國內尚無應用案例，未來通過攻克相關技術難題也可利用海水直接制氫。

 

對于如何實現海上風電制氫，劉建國表示：“我國正在探索海上風電制氫模式。例如設想將制取好的氫氣運到岸上，或是將風電輸送到岸上再制氫。當前還有一種設想是在海上建立漂浮的化工廠，利用海上風電生產合成氨，然后進一步制氫。未來具體利用哪種模式制氫，取決于制氫技術的進展和終端市場的需求。”

 

從下游看，完善加氫網絡是普及氫能應用的基礎。當前氫燃料電池車應用范圍日趨廣泛，作為氫燃料電池汽車的動力補給站，推動加氫站建設勢在必行。

 

2022年，國家發展改革委、國家能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃（2021—2035年）》，提出支持依法依規利用現有加油加氣站的場地設施改擴建加氫站。油氣企業在多省加緊布局加氫站，在原有站點的基礎上增設加氫功能。

 

中國石油在四川的首座加氫站——古城加油加氫站于2022年2月建成完工，在廣東的首座加氫站——佛山羅格加氫站于2022年10月完成首車加注。這兩個項目均為加油加氫合建站。2022年11月，中國石化在云南首座具有加氫功能的站點——麗江環城東路北綜合加能站首次成功加氫。該站同時具備加油、充電、加氫的能力。

 

油氣企業布局加氫網絡時，一方面推進加氫站建設，另一方面也在著力建設加氫母站。后者除開展本站氫氣零售加注業務外，還能夠服務周邊加氫子站，實現氫氣的充裝批發。

 

中國石化茂名石化氫燃料電池供氫中心于2022年12月正式投產，該項目一期配備加氫能力3000千克/天的加氫母站。西南地區首座管道供氫加氫母站——中國石化馬店河加氫站于2022年11月正式投運，該站將當地化工企業副產氫提純，依靠氫氣管線實現氫氣充裝批發。

 

雖然近年來油氣企業加快加氫站建設步伐，但全國加氫站建設運營面臨成本壓力，覆蓋面仍然有限，氫能產業鏈形成成熟的市場尚需時日。

 

孔令國表示，加氫站設備關鍵零部件依賴進口，導致加氫站建設成本高昂，需要通過技術研發與創新，實現關鍵零部件和核心技術的國產化應用。推廣建設能源合建站也是一種手段，利用原加油站、充電站場址進行加氫，解決征地問題的同時降低了成本。同時，可以推廣分布式可再生能源制氫加氫一體站，實現氫氣的自給自足，節省氫氣中間的運輸成本。該一體站采用固態儲氫模式，相比液態、氣態儲氫安全系數也更高。

 

對于未來如何完善加氫網絡布局，孔令國認為，在我國，氫燃料電池車類型以重卡、物流車、市政車、公交車等專業車輛為主。以運輸煉化產品的重卡為例，運輸路徑相對固定，可以沿路規劃設置加氫站。“‘十四五’時期，建議加氫站依托氫燃料電池車應用場景進行定點布局。”