2021年11月30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。

這是我國首個萬噸級光伏制氫項目

也是全球在建的最大光伏綠氫生產(chan)項目

包括光伏發電(dian)、輸變電(dian)、電(dian)解水制(zhi)氫(qing)、儲氫(qing)、輸氫(qing)五大部分(fen)

投資近(jin) 30億元

項目將(jiang)新建裝機容量300兆瓦、年均(jun)發電(dian)量6.18億千瓦時(shi)的光(guang)伏電(dian)站，年產(chan)能2萬噸的電(dian)解水(shui)制氫(qing)(qing)廠(chang)，儲(chu)氫(qing)(qing)規(gui)模約21萬標(biao)立方的儲(chu)氫(qing)(qing)球罐，輸(shu)氫(qing)(qing)能力2.8萬標(biao)立方每小時(shi)的輸(shu)氫(qing)(qing)管(guan)線及配套輸(shu)變(bian)電(dian)等設施。

項(xiang)目預計 2023年6月建成投產

生產的綠氫(qing)將供應中國石化塔(ta)河煉化公司

替代現有的天然氣制氫

預計每年可(ke)減少二(er)氧(yang)化碳(tan)排放 48.5萬噸！

所謂的光(guang)(guang)伏(fu)制(zhi)氫(qing)(qing)并非(fei)全新的概(gai)念，其(qi)研究(jiu)主要集中在(zai)熱化(hua)學法(fa)制(zhi)氫(qing)(qing)、光(guang)(guang)電化(hua)學分解法(fa)制(zhi)氫(qing)(qing)、光(guang)(guang)催化(hua)法(fa)制(zhi)氫(qing)(qing)、人工光(guang)(guang)合(he)(he)作(zuo)用制(zhi)氫(qing)(qing)和(he)生物(wu)制(zhi)氫(qing)(qing)等。這(zhe)其(qi)中，將光(guang)(guang)伏(fu)發(fa)電和(he)電解水組合(he)(he)制(zhi)氫(qing)(qing)組合(he)(he)成系(xi)統的技術，是主流發(fa)展方向。在(zai)國際(ji)市場上，光(guang)(guang)伏(fu)制(zhi)氫(qing)(qing)已經開始得到落地(di)。 此前(qian)著名的當(dang)屬日本的福島氫能(neng)(neng)源研(yan)究基地(di)(di)，該基地(di)(di)曾被為(wei)世界(jie)上規模最大(da)的可再生能(neng)(neng)源制氫工廠，占地(di)(di)總面積為(wei)22萬平(ping)(ping)方(fang)(fang)米。其中，18萬平(ping)(ping)方(fang)(fang)米為(wei)光(guang)伏發電區域，4萬平(ping)(ping)方(fang)(fang)米為(wei)制氫車間，系(xi)統裝置具備(bei)1萬千瓦制氫能(neng)(neng)力。

研究員史英哲在(zai)接受(shou)《證券日報》記者采訪時表示，儲能(neng)和(he)應用場景(jing)一(yi)直是制約光(guang)伏(fu)行業發展的因素之一(yi)。儲能(neng)方(fang)面科技(ji)賦能(neng)訴(su)求強(qiang)烈，建議重點關(guan)注(zhu)相關(guan)公司在(zai)高效率(lv)高安全(quan)性大容(rong)量(liang)儲能(neng)、氫能(neng)及燃料(liao)電池、高效率(lv)光(guang)伏(fu)發電材(cai)料(liao)、新型絕緣材(cai)料(liao)、超導材(cai)料(liao)、寬禁帶電力電子器件(jian)等技(ji)術領域(yu)的研發和(he)應用。在(zai)下游應用端(duan)，除了電力消(xiao)費市(shi)場，光(guang)伏(fu)發電應用重點領域(yu)還包括建筑和(he)交通等。

史(shi)英哲說：“分布式光(guang)伏(fu)(fu)可以與建(jian)筑及充電設施等(deng)結合(he)，實現太陽能發(fa)(fa)電的(de)(de)就地(di)(di)消納(na)，如公(gong)園(yuan)、學校、醫院、交通場站等(deng)公(gong)共建(jian)筑，應(ying)(ying)該是最先大力(li)發(fa)(fa)展(zhan)分布式光(guang)伏(fu)(fu)的(de)(de)場合(he)。集中光(guang)伏(fu)(fu)電站方面，可以利用(yong)西(xi)部太陽能發(fa)(fa)電成本低(di)的(de)(de)優勢(shi)(shi)開展(zhan)光(guang)伏(fu)(fu)制氫(qing)、光(guang)伏(fu)(fu)制燃料等(deng)應(ying)(ying)用(yong)，利用(yong)氫(qing)能易于存儲的(de)(de)優勢(shi)(shi)，解決西(xi)部地(di)(di)區電力(li)系統消納(na)光(guang)伏(fu)(fu)發(fa)(fa)電空間小的(de)(de)問題(ti)，拓展(zhan)我國西(xi)部地(di)(di)區光(guang)伏(fu)(fu)發(fa)(fa)電的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)路徑。”

本(ben)文梳理了(le)福島氫(qing)(qing)能(neng)研究(jiu)項目（FH2R）的有關情況，便于(yu)大家更深入地了(le)解(jie)光(guang)伏制氫(qing)(qing)。

2020年(nian)3月(yue)7日，日本新能源(yuan)與產業技術開發組織（NEDO），東芝能源(yuan)系統與解決方(fang)案(an)公司(si)(si)，東北電力(li)公司(si)(si)和巖谷公司(si)(si)舉行了福島氫能研(yan)究項(xiang)目（FH2R）開幕式(shi)。FH2R項(xiang)目自2018年(nian)7月(yue)在南江(jiang)（Namie）啟動，2020年(nian)2月(yue)底完(wan)成10MW級制氫裝(zhuang)置(zhi)建設并試運(yun)營，10MW電解槽裝(zhuang)置(zhi)，每(mei)小時可產生高達1,200 標方(fang)的氫氣，這是世(shi)界(jie)上最大的光(guang)(guang)伏制氫裝(zhuang)置(zhi)。該項(xiang)目占地(di)(di)220,000平米，其中(zhong)光(guang)(guang)伏電場占地(di)(di)180,000平米，研(yan)發以及制氫設施(shi)占地(di)(di)40,000平米。

整(zheng)個制(zhi)氫工廠分(fen)為(wei)四大設施，分(fen)別是制(zhi)氫車間、儲(chu)氣(qi)罐區、壓(ya)縮(suo)與出貨運輸站、綜合(he)管理(li)中心(xin)。

（FH2R項目系統概(gai)要）

FH2R項(xiang)目配備20MW的光伏發電系(xi)統以及10MW的電解槽裝(zhuang)置，每小時可產(chan)(chan)生高達1200 標方的氫(qing)氣(qi)（額(e)定(ding)(ding)功率(lv)運(yun)行）。項(xiang)目占地220,000平(ping)米，其中(zhong)光伏電場占地180,000平(ping)米，研發以及制氫(qing)設施占地40,000平(ping)米。FH2R產(chan)(chan)生的氫(qing)氣(qi)將為固定(ding)(ding)式氫(qing)燃(ran)料電池系(xi)統以及燃(ran)料電池汽車和公共汽車等提供動力。

FH2R項目一方面根據下游市(shi)場供需(xu)預(yu)測(ce)系統開展(zhan)生產(chan)(chan)和(he)存儲，同時亦可通(tong)過調節氫(qing)氣(qi)生產(chan)(chan)單(dan)元來(lai)滿足電(dian)(dian)網控(kong)制(zhi)系統的(de)調節需(xu)求(qiu)。當前測(ce)試階段(duan)最重要的(de)挑戰是(shi)使(shi)用氫(qing)能管理系統來(lai)實現氫(qing)的(de)生產(chan)(chan)和(he)存儲以及電(dian)(dian)網供需(xu)動態平衡的(de)最佳組合(he)，從(cong)而無需(xu)使(shi)用蓄(xu)電(dian)(dian)池。為了應(ying)對這(zhe)一挑戰，測(ce)試將開始確(que)定最佳的(de)運行控(kong)制(zhi)技術，該技術使(shi)用各(ge)自具有(you)不同運行周(zhou)期的(de)設(she)備(bei)單(dan)元將電(dian)(dian)網需(xu)求(qiu)響(xiang)應(ying)與氫(qing)氣(qi)供求(qiu)響(xiang)應(ying)相結合(he)。

FH2R項目距離福島縣、仙臺市以(yi)及東(dong)京市的距離分別為70公(gong)里、100公(gong)里和250公(gong)里。氫氣將(jiang)主要通過(guo)長管拖車運送(song)給(gei)上述(shu)地區的用戶(hu)。

FH2R項目中，東芝將牽頭整個項目建設，并開發氫能管理系統；東北電力將專注于能源管理系統(EMS)監控、數據采集(SCADA)系統以及與電網相關的事項；巖谷公司將研究氫的需求和供應預測系統，以及氫運輸和存儲。堿性電解水系統源自朝日Kasei公司先進的氯堿電解技術。

福島縣原來是日本的電力大縣，縣內有福島第一核電站和第二核電站，第一核電站在2011年的大地震大海嘯襲擊下發生核泄漏之后，已經全部廢爐。第二核電站停止發電中。所以，“電力大縣”之名已經名存實亡。根據2016年9月制定的《福島新能源社會計劃》，福島將推動氫能實現廣泛應用。制氫工廠的建設，不僅是福島災后重建的重要一環，更是恢復“電力大縣”地位的一大舉措。讓環保安全的氫能源來代替核電，構建面向未來的能源生產與供應體系，讓日本脫離“核電社會”，邁向“氫能社會”，福島的這一座制氫工廠，會成為一大象征。

運(yun)氫(qing)車(che)是特別開發(fa)的(de)(de)車(che)輛(liang)，整個氣罐(guan)后(hou)(hou)(hou)側安(an)裝有輪胎，也(ye)就(jiu)是說，氫(qing)氣從儲氣罐(guan)里進入壓縮(suo)機壓縮(suo)之(zhi)后(hou)(hou)(hou)，直(zhi)接灌注到運(yun)輸氣罐(guan)中，而(er)卡車(che)車(che)體直(zhi)接將氣罐(guan)掛靠后(hou)(hou)(hou)，就(jiu)可以拉走，而(er)不需要現場灌充，最大限(xian)度保證氫(qing)氣灌充與運(yun)輸的(de)(de)安(an)全(quan)性(xing)。

氫(qing)氣運(yun)(yun)輸(shu)車全(quan)長9.390米，重量為(wei)20噸，可灌(guan)充壓(ya)力為(wei)19.6Mpa的氫(qing)氣0.237噸（2642Nm3）。整個運(yun)(yun)輸(shu)站可以同時對12輛運(yun)(yun)氫(qing)車實施灌(guan)充。

FH2R項目(mu)技術概況

氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)市場(chang)前景(jing)廣闊，電解水(shui)(shui)制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)是未來(lai)發展(zhan)重點，當(dang)期制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)方式主(zhu)(zhu)要有四(si)種：化石(shi)燃料(liao)制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)、工業(ye)副(fu)產物制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)、電解水(shui)(shui)制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)、生(sheng)物質(zhi)制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)及其他。其中化石(shi)燃料(liao)制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)與工業(ye)副(fu)產物制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)憑借較低的(de)(de)成本占據制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)結構的(de)(de)主(zhu)(zhu)體地位，然而隨著化石(shi)燃料(liao)產量(liang)下降(jiang)、可持(chi)續發展(zhan)理(li)念的(de)(de)深化，氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)俱樂部氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)市場(chang)在(zai)遠期（2050 年左右）將形成以可再生(sheng)能(neng)(neng)源為主(zhu)(zhu)體、煤制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)+CCS（碳捕獲）與生(sheng)物質(zhi)制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)為補充的(de)(de)多(duo)元供氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)格(ge)局。 為測算與汽油價格相比(bi)具有競爭(zheng)力的氫氣(qi)售(shou)價，本(ben)文(wen)將氫氣(qi)的理想成本(ben)定為 2.6 元/ Nm3。