中國儲能網(wǎng)訊：伴隨著質(zhì)疑和爭議的新疆庫車綠氫示范項，目前已安全平穩(wěn)運行一周年，但實際產(chǎn)能只是規(guī)劃的三成多一點，問題出在哪里？
中國石化號稱要打造“中國第一氫能公司”，所以當年在新疆庫車推出的綠氫示范項目，自啟動以來就備受業(yè)界關(guān)注。
這是我國首個萬噸級光伏綠氫示范項目，于2021年11月30日正式啟動建設(shè)。
2023年6月，庫車綠氫示范項目順利產(chǎn)氫。2023年8月30日，隨著配套的光伏電站全部建成、實現(xiàn)全容量并網(wǎng)，該項目全面建成投產(chǎn)。
項目從啟動到全面建成投產(chǎn)歷時兩年，克服了項目地點復(fù)雜的天氣環(huán)境和多種限制因素，也引起了不少爭議。
8月30日，是庫車綠氫項目平穩(wěn)運行一周年，新一輪的質(zhì)疑也如影而至。
當?shù)貢r間9月2日，氫能專業(yè)媒體氫能洞察（Hydrogen Insight）以《中石化綠氫項目投產(chǎn)首年產(chǎn)量僅達35%左右》發(fā)文，質(zhì)疑中石化綠氫項目在運營前12個月“僅生產(chǎn)了7000多噸綠氫，與承諾的2萬噸相差甚遠”。
文章指出，中石化綠氫項目運營的第一年就顯示出預(yù)期與現(xiàn)實之間的鮮明對比。產(chǎn)量遠遠低于預(yù)期，僅達到目標產(chǎn)量的 35% 左右。這一缺口也許可以歸因于技術(shù)困難、運營效率低下以及如此大規(guī)模部署新技術(shù)的固有實驗性質(zhì)。
年累計產(chǎn)氫超過7000噸這一數(shù)據(jù)，也得到“中國石化報”9月2日刊登的《“氫”舞飛揚 減排增綠》一文的確認。
從規(guī)劃的2萬噸，到現(xiàn)在的7000多噸，實際產(chǎn)能只是規(guī)劃的三成多一點，問題出在哪里？
圖說：Hydrogen Insight發(fā)文質(zhì)疑中石化綠氫項目首年產(chǎn)量低
來源：Hydrogen Insight
中石化新疆庫車綠氫示范項目總投資為 29.62 億元（其中建設(shè)項目投資 26.6 億元），主要包括光伏發(fā)電、輸變電、電解水制氫、儲氫、輸氫五大部分。
項目新建裝機容量300兆瓦、年均發(fā)電量6.18億千瓦時的光伏電站，年產(chǎn)能2萬噸的電解水制氫廠，儲氫規(guī)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(shè)施。
制氫所得氫氣送至罐區(qū)儲存再經(jīng)氫氣外輸壓縮機升至 3.2Mpa，通過管道輸送至中國石化塔河煉化使用，替代現(xiàn)有天然氣化石能源制氫，預(yù)計每年可減少二氧化碳排放48.5萬噸。
庫車綠氫項目建設(shè)過程中，就曾因光伏電站端事故引起業(yè)內(nèi)爭論。
2021年11月下旬，新疆庫車地區(qū)發(fā)生了罕見沙塵暴，中石化新疆庫車綠氫項目一期300MW光伏制氫項目遭遇襲擊。該次事故直接導(dǎo)致中石化光伏電站損失約200MW，相當于該電站2/3的發(fā)電裝機容量被摧毀。
根據(jù)事發(fā)當天11月27日的氣象預(yù)警信息，中石化庫車項目所在地為大風紅色預(yù)警，陣風強度超過13級，這也成為了光伏電站受損的主因。
但是，事發(fā)后有在新疆庫車從事光伏電站開發(fā)的相關(guān)人士透露稱，距離該項目不遠處，另建有多個已并網(wǎng)發(fā)電的光伏電站。在經(jīng)歷了同一沙暴天氣后，另外兩個光伏電站只有幾塊組件受到影響暫時無法發(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曾表示，此次極端天氣并未突破光伏電站設(shè)計之初要求的極限值。在這種情況下，庫車綠氫項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采購方面，其次是項目建設(shè)施工方面存在漏洞，包括防風設(shè)計和產(chǎn)品質(zhì)量安全等問題。
而在建成投產(chǎn)后，庫車綠氫項目又迎來了新的質(zhì)疑和爭論。
2023年12月，彭博新能源財經(jīng)（BNEF）表示，由于系統(tǒng)設(shè)計中缺少一些安全功能和效率不達標等原因，新疆庫車的260 MW綠色制氫設(shè)施，一直以不到其裝機容量三分之一的負荷運行。
BNEF將此歸因于項目所使用的電解槽產(chǎn)品設(shè)計及材料問題，并表示為了保障安全，庫車項目必須限制項目的運行范圍，在運行一些電解槽的同時，設(shè)置其他電解槽閑置。這或意味著，該項目無法達成年產(chǎn)能2萬噸的目標。
圖說：Hydrogen Insight發(fā)文質(zhì)疑中石化綠氫項目運營容量較低
來源：Hydrogen Insight
隨后，作為新疆庫車綠氫項目電解槽供應(yīng)商之一的隆基綠能進行了回應(yīng)。2023年12月22日，隆基綠能創(chuàng)始人、總裁李振國在2023清華大學(xué)“碳中和經(jīng)濟”論壇上公開表示，BNEF的上述分析是“不負責任的”。
李振國表示，首先要確保安全可靠和平穩(wěn)運行。其次，從項目運行效率和經(jīng)濟性出發(fā)，可以通過啟?？刂撇呗越档驮O(shè)備運行臺數(shù)，使其平均負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臺電解槽制氫項目需要30%的負荷，我們可靈活選擇關(guān)停700臺設(shè)備，剩下300臺滿負荷工作就能確保項目高效運行。實際情況中是不存在電解槽30%臨界點的工作狀態(tài)。設(shè)計總裝機容量的30%的工作狀態(tài)，實際中會讓30%的電解槽滿負荷運作，不會是全部電解槽以30%的負荷運作。
圖說：隆基綠能創(chuàng)始人、總裁李振國
來源：清華大學(xué)
中石化也對此回應(yīng)稱，拓寬電解槽運行負荷波動范圍，是電解水制氫行業(yè)面臨的共性難題。新疆庫車綠氫示范項目開展了電解制氫系統(tǒng)的集成優(yōu)化和運行，以系統(tǒng)效率有效解決了低負荷運行的難題。
“這較大提升了規(guī)模化堿性電解槽應(yīng)用時的寬功率波動適配性，使綠氫工廠能夠更加適應(yīng)功率波動范圍較寬的光伏電力。”中石化稱。
中石化表示，新疆庫車綠氫示范項目自2023年6月30日順利產(chǎn)氫以來，截至12月21日，項目已平穩(wěn)運行4200小時，累計向用戶端塔河煉化輸送綠氫2236萬方(約合2010噸)。隨著塔河煉化生產(chǎn)裝置完成擴能改造，綠氫輸送量將逐漸增加，預(yù)計到2025年四季度，輸氫量將達到2萬噸/年。
從這份中石化新聞辦去年底發(fā)布的消息中可見，到2025年四季度，庫車綠氫項目的輸氫量才能達到2萬噸/年的設(shè)計產(chǎn)能目標。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7000噸也是合理的。那么，為什么要到2025年才能實現(xiàn)設(shè)計產(chǎn)能呢？
首先，可再生能源的可靠性不穩(wěn)定，太陽能的波動會影響氫氣生產(chǎn)的一致性。太陽能發(fā)電在夜晚無法出力，這無疑將會對綠氫的生產(chǎn)進度帶來一定的影響。
針對這個問題，中石化庫車綠氫項目也有了新的動態(tài)。據(jù)氫云鏈報道，近日，中石化新星新疆綠氫公司發(fā)布了制氫配儲項目光伏儲能器招標公告，招標內(nèi)容為磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)。該項目中標單位為陽光電源，中標金額為2708.64萬元。
以目前磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)市場中標價格計算，陽光電源此次斬獲的儲能訂單規(guī)模約為26-54MWh，預(yù)計不超過庫車項目整體制氫容量的20%。在與企業(yè)的溝通中，也初步證實了此次招標的磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)預(yù)計將用于庫車綠氫項目。
圖說：中石化新星新疆綠氫公司制氫配儲項目磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)招標公告
來源：能源圈
與此同時，將新技術(shù)整合成一個有凝聚力、高效的系統(tǒng)也帶來了意想不到的挑戰(zhàn)?；A(chǔ)設(shè)施雖然先進，但需要不斷調(diào)整和微調(diào)才能達到最佳性能水平。去年底彭博新能源財經(jīng)（BNEF）就曾質(zhì)疑項目設(shè)計和安全管控存在一定缺陷，為了保障安全生產(chǎn)，必須限制運行范圍。讓一部分電解槽運行，同時讓另一部分電解槽閑置下來，以避免輸入電解槽的電量低于電解槽標稱值以免有發(fā)生爆炸的可能。
圖說：新疆庫車綠氫示范項目制氫廠
來源：中國石化
此外，目前庫車綠氫項目低產(chǎn)能運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，也是造成庫車綠氫項目產(chǎn)能利用率不高的一個原因。隨著塔河煉化生產(chǎn)裝置不斷地擴能改造，相信庫車綠氫項目產(chǎn)能利用率會逐步提升。
行業(yè)專家表示，第一年獲得的知識和經(jīng)驗對于克服當前的障礙將非常寶貴。參與該項目的工程師和科學(xué)家正在努力改進流程、提高效率并突破技術(shù)瓶頸，目前已將萬噸級電解水制氫工藝與工程成套技術(shù)、綠氫儲運輸工藝技術(shù)、智能控制系統(tǒng)研發(fā)等創(chuàng)新成果實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。
盡管最初遇到了挫折，但中石化庫車綠氫項目的前景仍然樂觀。據(jù)央視2022年8月報道，由于新疆光伏資源豐富，庫車項目光伏電解水制氫成本大概18元/公斤，約合當前綠氫生產(chǎn)成本的一半。隨著技術(shù)的成熟和可靠性的提高，預(yù)計生產(chǎn)率將逐漸提高，而制氫成本也將進一步下降。
