中石化新星庫車光伏制氫項目,從2021年開始到2023年8月30日建成至今,爭議不斷。各種媒體報道、業(yè)界各種猜測,各種消息以訛傳訛,以及對氫能行業(yè)的各種負(fù)面負(fù)面情緒和擔(dān)憂,多多多少少都對氫能行業(yè)的發(fā)展有點(diǎn)影響。氫能行業(yè)需要發(fā)展,需要先行者去趟平這條路,需要獲取寶貴的驗證數(shù)據(jù),這樣行業(yè)才能在不斷的摸索與改進(jìn)中,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,技術(shù)進(jìn)步,這樣才能帶來行業(yè)的發(fā)展。
一、庫車項目的基本情況
1、規(guī)模:300MW光伏+260MW制氫+21萬標(biāo)方儲氫球罐+2.8萬標(biāo)方輸氫管線以及配套輸變電設(shè)施;規(guī)劃年產(chǎn)氫氣2萬噸。
2、電解槽:52套1000標(biāo)方的堿性電解槽,考克利爾競立(24臺),隆基氫能(16臺),派瑞氫能(12臺);
3、制氫能量管理系統(tǒng):和利時4、應(yīng)用場景:光伏電解水制氫,輸氫管道直接輸送到塔河石化,煉油用氫。
二、庫車項目的主要爭議點(diǎn)
1、設(shè)備問題:
(1)光伏,300MW的光伏遇見罕見的13級大風(fēng),光伏板損壞較多。后期光伏進(jìn)行了重整和維修。
(2)電解槽,化工壓力設(shè)備,跑冒滴漏,設(shè)備變形、漏液、密封存在問題、散熱存在問題、低于50%負(fù)載不能運(yùn)行等等。電解槽進(jìn)行了返廠維修。2021年的時候,大標(biāo)方的電解槽應(yīng)用較少,設(shè)備不成熟,電解槽的工藝組裝也不成熟,配套器件也不成熟,小標(biāo)方電解槽直接放大到1000標(biāo)方,存在問題必不可少,各廠家都進(jìn)行了整改,問題基本上已經(jīng)解決。
2、工藝問題:為了降成本,首次采用4對1的制氫模式,四臺電解槽對一套氣液分離裝置,行業(yè)內(nèi)以前項目小,都是一對一。庫車項目52臺電解槽,13組氣液分離單元,7組純化單元。工藝應(yīng)用需要調(diào)試與驗證,難免會出現(xiàn)一些問題。
3、調(diào)試問題:相信都網(wǎng)上看到過閃爆的消息,項目調(diào)試過程中,并沒有穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行,氫氧混合比例不穩(wěn)定,肯定會出現(xiàn)一些事故,但都是小事故。三家電解槽廠家,大批量規(guī)?;膽?yīng)用經(jīng)驗都不足。實踐出真知,相信這三家都有會從調(diào)試過程中總結(jié)出經(jīng)驗,帶動行業(yè)發(fā)展。
4、產(chǎn)量問題:9月2日,《中國石化報》報道稱,自2023年8月30日全面建成以來,新疆庫車綠氫示范項目已安全平穩(wěn)運(yùn)行一周年,累計產(chǎn)氫超過7000噸。有媒體質(zhì)疑項目運(yùn)營12個月“僅生產(chǎn)了7000多噸綠氫,與承諾的2萬噸相差甚遠(yuǎn)”。
新能源制氫項目,調(diào)試周期要長一些,特別是大規(guī)模新能源制氫,調(diào)試過程更復(fù)雜。中石化庫車項目,是世界范圍內(nèi)最大的新能源制氫項目,帶頭示范,很不容易,這個過程中開始產(chǎn)氣,與完全投產(chǎn)產(chǎn)氣是兩回事,項目還在調(diào)試,還未結(jié)束,還在解決過程中遇到的新問題,行業(yè)首例項目,行業(yè)內(nèi)還是要看到正向消息,真正了解項目。
三、庫車項目的解決方案
1、制氫管理系統(tǒng)優(yōu)化:集團(tuán)/園區(qū)智慧管理;智慧管理運(yùn)營平臺;智慧控制調(diào)度平臺(開槽策略、調(diào)度、排產(chǎn)、優(yōu)化);DCS/SIS/CCS/GDS/SCADA基礎(chǔ)控制平臺;實現(xiàn)了全流程、全天候、全時域的自主運(yùn)行、柔性制氫和供需平衡策略。
2、配置儲能:項目配置26/54MWh的儲能,不超過庫車項目整體制氫容量的20%,預(yù)計隨著儲能項目的投運(yùn),新疆庫車項目所產(chǎn)氫氣有望實現(xiàn)100%綠色化。
3、設(shè)備問題,各廠家基本都已經(jīng)解決,不再贅述。
四、庫車項目給行業(yè)寶貴經(jīng)驗
1、工藝過程驗證,工藝過程設(shè)計方案的開、停車方案的可行性試驗與分析;
2、工藝數(shù)據(jù)驗證,工藝參數(shù)的試驗與優(yōu)選;
3、自動控制系統(tǒng)方案的試驗、優(yōu)選與調(diào)試;
4、連鎖系統(tǒng)和自動開停車系統(tǒng)設(shè)計方案的試驗與分析;
5、研究裝置的開車步驟的合理性;
6、檢驗操作法操作規(guī)程的合理性;
7、在工藝原理的范圍內(nèi),測試、驗證裝置的安全性;
8、測試設(shè)備故障時的應(yīng)變程序;
9、利用仿真系統(tǒng)進(jìn)行輔助控制回路整定方案研究;
10、驗證先控系統(tǒng)的優(yōu)化控制方案的合理性。
五、庫車項目的示范意義
中石化庫項目中充分利用了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生、云計算等技術(shù),解決新能源波動電力場景下柔性電解制氫控制、連續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)、高效生產(chǎn)等核心業(yè)務(wù)。
1、突破性解決了新能源波動電力場景下源網(wǎng)荷儲用一體化智能控制穩(wěn)定供氫難題;
2、針對光伏發(fā)電出現(xiàn)的隨機(jī)性、波動性、間歇性以及反調(diào)峰(時間錯配)等突出特點(diǎn),實現(xiàn)了光伏新能源發(fā)電零上網(wǎng)與自消納;
3、集成廠內(nèi)全鏈條的工業(yè)數(shù)據(jù),結(jié)合數(shù)字孿生技術(shù),開發(fā)了氫氣成本模型,優(yōu)化購用電策略,實現(xiàn)成本最優(yōu)化;
4、電解槽從固定負(fù)荷控制變?yōu)樽冐?fù)荷控制,對不同廠家的電解槽控制方案和工藝指標(biāo)進(jìn)行了統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化。
總結(jié):不信謠,不傳謠。相信庫車項目的成功示范,會引導(dǎo)新一輪的國家隊示范項目的建設(shè)。抓緊技術(shù)研發(fā),改善產(chǎn)品質(zhì)量,解決當(dāng)下暴露出來的問題,走出一條適合中國發(fā)展的氫能道路。
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