今日,中國石化在北京、烏魯木齊、新疆庫車三地舉行云啟動儀式,宣布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。這是全球在建的最大光伏綠氫生產項目,投產后年產綠氫可達 2 萬噸。
新疆庫車綠氫示范項目是國內首次規模化利用光伏發電直接制氫的項目,總投資近 30 億元,主要包括光伏發電、輸變電、電解水制氫、儲氫、輸氫五大部分。項目將新建裝機容量 300 兆瓦、年均發電量 6.18 億千瓦時的光伏電站,年產能 2 萬噸的電解水制氫廠,儲氫規模約 21 萬標立方的儲氫球罐,輸氫能力每小時 2.8 萬標立方的輸氫管線及配套輸變電等設施。項目預計 2023 年 6 月建成投產,生產的綠氫將供應中國石化塔河煉化,替代現有天然氣化石能源制氫。預計每年可減少二氧化碳排放 48.5 萬噸,將為當地 GDP 年均貢獻 1.3 億元、創造稅收 1800 余萬元。
中國石化董事長馬永生說,新疆庫車綠氫示范項目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,重大設備機械、核心材料全部實現國產化。
綠氫是通過風能、光伏等可再生能源發電制取,生產過程中基本不產生溫室氣體,從源頭上杜絕了碳排放,被稱為“零碳氫氣”。
什么是光伏制氫呢?
目前主流的光伏制氫簡單來說有兩個步驟:
1.光生電:利用光伏發電技術把光能轉化為電能。
2. 電解水:利用電能制取氫氣
以初中化學課本上的化學反應方程式為例,實際操作時可以弄一個電解池,池中有兩個電極和電解液,通過直流電時在陰極上放出氫氣。
在未來可能會出現很多光伏企業 + 化工企業(光伏制氫)或者是風力發電企業 + 化工企業(風電制氫)合作的情況。
注:以上只是一種主流示例,還存在其它制取方式,比如太陽能熱分解水制氫、太陽能光化學分解水制氫、光電化學電池分解水制氫、模擬植物光合作用分解水制氫、太陽光絡合反催化分解水制氫等。
普通氫氣和“綠氫”
對于一般人的認知來說,可能覺得氫氣就是清潔能源,因為氫氣燃燒只是生成水,沒有碳排放。但是生產氫氣的過程可不一定沒有碳排放。
現在很多化工行業里還是在用化石能源制氫,比如煤、石油、天然氣。這樣雖然制取了氫氣,但在制取過程中還是會有相當多的碳排放。因此不是所有跟氫能源有關的企業都是環保的企業。
而綠氫則是利用可再生能源制氫,比如光伏制氫、風電制氫。這種方式制取的氫氣更為環保。
光伏制氫可以補足光伏發電關于不穩定性方面的短板。
無論是光伏發電還是風力發電都避免不了“靠天吃飯”的情況。就以光伏發電來說,遇上陰雨天發電效果就會變得非常不理想。因此光伏發電發出的電是不穩定的。
不穩定的能源對于電網來說就是一個比較麻煩的事了。電能是一種即發即用的能源,不能被大量儲存。多余的電能需要轉化成其它形勢進行儲存,要不就白白浪費掉了。
光伏制氫也可以用相似的思路去理解,光伏制氫可以用來消化光伏發電的多余電力,將電力轉化成氫能源。因此光伏制氫可以很大程度上解決“棄光”的問題。
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