7月22日,青岛实现氢能源车用氢总产销量超千吨,这是一座建设“东方氢岛”的里程碑!
从山东省提出“氢动走廊”,青岛作为氢能试点城市,就被赋予重任。5年间,全国首座“碳中和”加氢站、全国首个工厂化海水制氢项目、全国首座海水漂浮式光伏电站陆续在青建成投用,不断延伸产业链,形成“光伏制绿电、绿电制绿氢”新能源产业新格局。
青岛炼化工作人员为氢能公交车加注氢气
近日,记者深入山东省“十四五”氢能重大示范试点项目、青岛市首座氢能资源基地,中国石化青岛炼油化工有限公司氢能“产研加”示范园,看青岛如何一步步迈向“东方氢岛”,已拿到一张怎样的成绩单……
氢能车有了千吨“口粮”
氢能是全球最具发展潜力的清洁能源之一,因为它的燃烧产物只有水,被业界誉为21世纪的终极能源。当前,氢能及燃料电池技术成为全球能源技术革命的重要方向,按照“双碳”目标和国内外能源发展趋势要求,我国将氢能作为能源科技创新的主要方向之一。青岛依托港口、化工产业基础,工业副产氢资源多、氢能技术研发储备好、应用场景丰富,具有氢能产业发展基础,具备低成本氢源优势,将青岛打造成国际知名的氢能城市,可成为华东地区氢能供应枢纽。
青岛炼化公司氢能产研加示范园
2020年6月,山东省发布了氢能产业中长期发展规划,提出全力打造“中国氢谷”“东方氢岛”两大品牌,培育壮大以济南、青岛等地区为重点的“鲁氢经济带”,建成集氢能创新研发、装备制造、产品应用、商业运营于一体的国家氢能与燃料电池示范区。同样是2020年6月,中国石化开启“第一氢能公司”战略。同年12月,青岛发布了氢能产业发展规划,剑指打造“东方氢岛”。青岛炼化闻令而行,承担了青岛氢能资源基地项目建设任务,更是被列入了山东省十四五氢能产业重大示范试点项目,历经5年的时间,从生产出燃料电池氢到面向社会实现商业加氢,从解决“加氢焦虑”到打通产业链,形成“光伏制绿电、绿电制绿氢”的新能源产业格局。
青岛炼化氢能“产研加”示范园
2021年8月5日,青岛炼化首创化学净化法氢能生产技术,生产出了青岛第一车燃料电池用氢,实现了青岛市氢能生产“0”的突破。历经艰辛,2025年全面建成集氢能生产、科研、加注充装一体的氢能“产研加”示范园,不但实现“青岛的车用上了青岛的氢”,更是通过建成全国首座“碳中和”加氢站打通了济青氢能高速走廊“最后一公里”。截至7月22日,氢出厂量已超1000吨大关!
工作人员在项目现场
努力探索绿电绿氢零碳生态链,实现氢能全面可持续发展,中国石化青岛炼化发展规划高级专家梁峰和团队同事们,在这条路上一走就是四年,也全程见证了青岛“氢路”的发展。
“想要全面打通产业链一定是先立后破!提早谋划了用绿氢替代副产氢的方案。” 梁峰告诉记者,副产氢是产业起步的重要资源,用副产氢是完全满足国家战略要求的,氢能产业发展规律普遍是从副产氢起步,再逐渐用绿氢去替代副产氢,最终实现更清洁能源的转换和替代。
工作人员在加氢过程进行安全检查
海上光伏可助产绿氢
7月1日,中国石化青岛炼化全海水环境漂浮式光伏项目在青岛炼化氢能“产研加”示范园内建成投用,这是我国首个实现工业运行的全海水环境漂浮式光伏项目,与前期投用的桩基式水面光伏联动,成为目前中国石化规模最大的水面光伏电站。
整体项目设计年发绿电1700万千瓦时,可降低二氧化碳排放1.4万吨,相当于多植树75万株,具有零排放、效率高、成本低等优势。光伏绿电还可以电解水来生产绿氢,对漂浮式光伏在沿海、浅海地区全海水环境的推广具有重要示范效应。
青岛炼化漂浮式水上光伏发电项目
“深挖土地利用潜力,打造“一地两用”新模式。”记者跟随梁峰走访了该项目,占地面积约60000平方米,装机容量7.5兆瓦。由于初投用,运维人员正在现场实时监测。
记者在现场看到,该漂浮式光伏电站所在水域与海域联通,利用海水表面空间发电。项目创新采用漂浮式光伏结构,通过光伏板随潮汐同步升降设计,缩短板体与水面距离,仅为传统桩基式结构的约1/10,最大限度借助海水散热,通过冷却效应提高发电效率5%~8%。
青岛炼化漂浮式水上光伏发电项目
“自从投用后,我们一直在密切跟踪发电量,比预估数据更乐观,两个项目能发零碳绿电可能达2000万度。”梁峰告诉记者,国内有海水漂浮电站,但均是试验阶段,它最大功率也就500千瓦,而他们项目所发绿电完全被公司氢能和炼化生产过程消纳,所以被称作全国首座工厂化海水漂浮式电站,区别于科研试验阶段的其他项目。
“为了破解海水光伏工业应用难题,也是实现了三大创新。”中国石化青岛炼化电气仪表中心副经理赵尊鹏告诉记者,从第一个光伏板下水到光伏板发电只用了35天,但已做了两年的准备工作。由于在全海水环境下,光伏系统面临海水腐蚀、生物附着、潮汐波动等问题,为解决应用难题,研发团队多次走访调研,联合国内领先的材料研发和浮体生产企业开展技术攻关,形成三大创新:开发出抗盐雾腐蚀、抵御藤壶附着的特制浮体与支架;研发出可抵御13级大风、适应3.5米潮汐落差的水下锚固系统,较传统的桩基式光伏降低投资约10%;光伏板与线缆贴近水面巡检通道,较传统桩基式光伏运维时的安全性显著提高、成本显著降低。而这些技术创新将为沿海、浅海地区光伏开发提供标准化解决方案,推动新能源项目成本下降。
“这块区域是防洪集水区,在不改变它的功能基础上,桩基式水面光伏与全海水环境漂浮式光伏联动,周围的鸟类、野鸭都在此嬉戏玩耍,还能看到成片的鱼。”梁峰告诉记者,整个园区的环境不仅得到了改善与保护,更是体现了新能源生产与生态融为一体。
瞄准千亿级产业集群
“能够实现加氢站‘碳中和’,一并建设的光伏项目是重要支撑,光伏项目产生零碳绿电,对加氢站运营进行碳中和与碳抵消。”梁峰告诉记者,“碳中和”加氢站另外一个支撑就是技术创新,他们开发的“虚拟柔性储氢”技术,运营成本与能耗要比常规加氢站降低50%。
青岛炼化公司氢能产研加示范园
2021年6月,山东首条城际氢干线(青岛-临沂)发车,成为“氢进万家”科技示范工程以来,首个落地的城际氢干线子项目,此线路后因加氢等问题受阻,2021年8月5日,青岛炼化首创化学净化法制高纯氢技术生产出了青岛第一车燃料电池用氢。
有了技术后,便开始破解青岛“有车无站”的困境,在2022年底,梁峰和团队开始酝酿建设第一座商业加氢站,2024年10月22日,青岛首座具有商业运营资质的加氢站海河路加氢站开业运营,助力青岛首条氢能源公交线运行,实现青岛商业加氢站由“0”到“1”的历史性突破。
全国首座“碳中和”加氢站
“聚焦氢能交通和绿氢炼化,加速建立氢能全产业链条,不断助力实现氢能与光伏高质量耦合发展。”此前,青岛炼化已建成全国首座“碳中和”加氢站与全国首个工厂化海水制氢项目,而水面光伏项目的全面建成投用,打通了青岛炼化新能源产业链最关键的一环,形成“光伏制绿电、绿电制绿氢”的新能源产业格局,有助于氢能与光伏高质量耦合发展,为绿氢炼化、绿氢交通产业奠定了资源基础。梁峰介绍,下一步,青岛炼化将借助新能源产业优势,再拓展建设23兆瓦漂浮式光伏项目,强化新能源供给能力。
如今,青岛已布局氢燃料电池汽车、氢能港口机械等应用场景,推动高端制造业升级。据记者了解,青岛西海岸新区、董家口经济区已规划氢能产业园,吸引企业入驻,未来可能形成千亿级产业集群,也将带动本地化工、交通、储能等关联行业升级,而青岛拥有家电、汽车制造等成熟工业体系,发展氢能可带动燃料电池、氢能装备等新兴产业,形成“制-储-运-用”全产业链,创造新的经济增长点。
青岛炼化工作人员为氢能公交车加注氢气
青岛市人民政府发布关于印发国家碳达峰试点(青岛)实施方案的通知。明确指出:加快建设“东方氢岛”,积极推进可再生能源制氢,培育“风光+氢储能”一体化应用模式。因地制宜发展地热能,探索潮汐能、波浪能、潮流能等海洋新能源开发利用。建设港区换电站等清洁能源供给设施,推进港作船舶、机械及车辆清洁能源替代,扩大氢能应用,构建以电力为主、多能互补的港区低碳化能源消费结构。重点突破绿色低碳领域“卡脖子”和共性关键技术,开展大容量风电、高效光伏、大容量储能、低成本可再生能源制氢、低成本二氧化碳捕集利用与封存等关键技术攻关。推动钙钛矿太阳能电池项目招引和落地,引导绿电—绿氢——绿碳产业链各环节快速发展。
“这个项目建成以后给我们的感悟,“双碳”目标不再是遥不可及,零碳园区可能就在身边,你我今天的努力,可能就是明天一个成功的案例。”在采访回程路上,梁峰跟记者感慨,新产业的培育初始阶段十分困难,凭借上级部门重视规划发展,最终才能实现造血功能,再通过技术迭代,新能源的产业成本也在不断下降,产业效益慢慢凸显,也正是这种持续化的发展让梁峰及其团队成员充满无限信心。
(文/图 半岛全媒体首席记者 钟迎雪 王涛)