全球最大绿氢项目曝“大瓜”，中石化“第一氢能公司”愿景受挫

据研究机构BloombegNEF（BNEF）透露，由于各种因素，包括系统设计中缺少一些安全功能和效率不达标，世界上最大的绿氢项目——中石化位于中国西北部新疆库车的260MW绿色制氢设施，一直以不到其装机容量的三分之一的效率运行。

这已经不是新疆库车绿氢项目第一次遭遇危机了。但相比之前，这一次所遭遇的问题对中石化的制氢雄心的打击更具有根本性——这让外界对其绿氢转型的安全管控和项目管理能力充满疑问。

于今年8月30日全面建成投产的新疆库车项目，是目前全球最大的绿氢制取项目，该项目的建成标志着中国绿氢规模化工业应用实现零的突破，对外宣称年产绿氢2万吨。就在新疆库车项目投产的同期，中石化另一年产能3万吨的鄂尔多斯绿氢制取项目正在建设中。

新疆库车项目问题曝光，给中石化打造“第一氢能公司”的努力蒙上阴影。

新疆库车绿氢项目由中石化新星公司负责实施。中石化方面此前曾介绍，该项目产出氢气纯度达99.9%，利用新疆丰富的太阳能资源发电直接制绿氢。中石化领导人的出发点，是要以此项目在绿氢制取上立下“标杆”。

库车项目主要包括光伏发电、输变电线路、电解水制氢、氢气储输、公用工程及配套辅助生产设施，该项目规划的电解水制氢能力2万吨/年、储氢能力21万标立方、输氢能力2.8万标立方每小时。

中石化表示，这一项目是国内首个贯通光伏发电、绿电输送、绿电制氢、氢气储存、氢气输运、绿氢炼化等绿氢生产与利用全流程示范项目，为国内光伏发电绿氢产业发展提供了可复制和推广的示范案例。

新疆库车示范项目落地，一度带动了氢能产业链发展。中石化介绍，该项目所用的光伏组件、电解槽、储氢罐、输氢管线等重大设备及核心材料全部实现国产化。

以电解槽为例，在该项目启动前，国内1000Nm³/h电解槽累计需求量不到30台，而仅库车绿氢示范项目就需要52台，促进了国内电解槽产业的规模化生产。

然而，问题似乎正是出在这里——产品和技术实力支撑出了问题。

据BNEF分析师透露，中石化库车项目所使用的电解系统的标称产量运行范围为30-100%。换句话说，如果进入系统的可再生电力低于其最大产量的30%，机器将停止释放氢气。

所有这些电解槽在30%的工作点测试均告失败，其实际工作范围可能小于50%-100%。据了解，问题的根源或在于产品设计和产品中使用的材料。

据了解，电解槽的工作原理是，氧气在阳极产生，氢气在阴极产生，阴阳两极之间的膜负责防止气体混合和爆炸。可在现实中，膜并不完美，气体混合仍然会发生，特别是在阳极侧，因为氢分子非常小，它们可以更容易地穿过膜。

当输入电量低于标称值时，问题就出现了：氧气生成量几乎以线性的方式减少，而可以穿过膜的氢气量受到的影响则比较轻微，仍然相对较高。这导致氧气中氢的浓度上升，进而可能会导致爆炸。

最终结果是，为了保障安全问题，必须限制项目的运行范围。中石化现在正在调整整个系统运行的算法，按照计划，控制单元将命令一些电解槽运行，同时设置其他电解槽闲置，以避免电解槽低于标称产量的50%。  

就在一年前，该项目的光伏电站端也曾发生重大事故。

2012年11月下旬，新疆库车地区发生了罕见沙尘暴，中石化新疆库车绿氢项目一期300MW光伏制氢项目遭遇袭击。11月27日，一场13级沙尘暴席卷中石化库车光伏电站，根据目击者拍摄的照片和视频，现场大量光伏支架出现倒塌，光伏组件大面积受损，部分组件已经完全破碎。

该次事故直接导致中石化光伏电站损失约200MW，相当于该电站2/3的发电装机容量被摧毁。据媒体报道，该项目并没有配套商业保险，这意味着所有的损失都必须由中石化自己承担，保守估计，损失可能在数亿以上。

那么，到底是何原因导致这样的惨剧发生呢？

根据事发当天11月27日的气象预警信息，中石化库车项目所在地为大风红色预警，阵风强度超过13级。据悉，大风天气持续近12小时。这无疑是导致电站受损的直接原因。

但是，事发后有在新疆库车从事光伏电站开发的相关人士透露称，距离该项目不远处，另建有多个已并网发电的光伏电站。在经历了同一沙暴天气后，另外两个光伏电站只有几块组件受到影响暂时无法发电，整体而言，电站并未受到较大冲击。

上述两个受损电站所在位置地形平旷，相差20-30公里的距离，有的是少数组件不能发电了，通过检修就恢复了；有的是螺栓安装不紧，根据经验，可能是某个安装工人操作不规范、安装不到位造成的，但整体上不存在大的施工安全问题。

通常，在光伏电站设计之初，业主单位和专业的设计院会将当地的天气特征考虑在内，进而对光伏电站的抗风、抗沙暴能力提出相应的要求。事发周边电站工作人员后来曾表示，此次极端天气并未突破光伏电站设计之初要求的极限值。

在这种情况下，中石化的电站仍然发生了重大事故，这反映出公司在项目建设方面存在着很大的疏漏，首先是在光伏核心部件的招标采购方面，其次是项目建设施工方面存在漏洞，包括防风设计和产品质量安全等问题。

“第一氢能公司”愿景受挫

氢能被称为“21世纪终极能源”，作为能源转型中备受瞩目的一环，拥有万亿蓝海市场。中国氢能联盟曾预计，2020年至2025年间，中国氢能产业产值将达1万亿元，2026年至2035年有望达到5万亿元。

早在2020年，时任中石化董事长张玉卓提出“一基两翼三新”战略构想，将触角伸向了万亿氢能产业，这奠定了中石化大上氢能的宏伟蓝图。2021年4月17日，张玉卓做客央视“对话”栏目时表示，中石化“十四五”要建成1000家加氢站。

2021年，马永生从张玉卓手中接过“帅印”，也同样延续了大力发展氢能的思路。在2021年中期业绩会上，马永生表示，公司“十四五”期间发展氢能的目标有：一是规划建设加氢站1000座，加氢服务能力达到20万吨/年。二是大力发展可再生能源制氢，规划累计制氢产量超百万吨。三是聚焦氢能交通领域和绿氢炼化。

其中，在氢能交通领域，要建成全国最大规模的氢气制备、储运及加注网络；在绿氢炼化领域，要促进炼化企业转型脱碳，实现炼化行业绿氢利用规模全国最大。通过以上努力，争取“十四五”末，公司年减排二氧化碳1000万吨以上。

2023年4月，在出席公开活动时马永生再次强调要上绿氢重大项目，他表示：计划2023年年中投产国内最大2万吨/年库车绿氢示范项目，同时正在研究布局鄂尔多斯、乌兰察布、包头、漳州、海南洋浦等一批绿氢重大项目。

然而，大上项目的中石化，打头阵的第一个项目就频频曝出事故，尤其是绿氢制取产线实际利用率严重不达标，这无疑为中石化的“氢能第一公司”梦想敲响了警钟——宏大目标、重大项目是鼓舞人心，但更需要安全、高效的保障。

如今，这样的做法仍在继续。就在新疆库车项目即将建成投产之际，今年2月份，中石化启动了全球最大绿氢耦合煤化工项目——内蒙古鄂尔多斯市风光融合绿氢示范项目，项目总投资约57亿元，投产后年可制绿氢3万吨、绿氧24万吨，可减少二氧化碳排放143万吨/年。

这也意味着，新的全球第一大绿氢制取项目即将诞生，中石化在刷新自己的记录。然而，外界的疑问是，新项目的安全性、经济性会不会再出问题？

目前，绿氢产业正处于萌芽发展期，大型项目示范有很强的拉动作用。国内的绿氢示范项目多以央企、国企牵头居多，它们更多出于社会责任，而非将经济效益放在首位。在央国企带头下，民企积极跟进，绿氢产业呈现出快速发展势头。

然而，频发的事故给好大喜功、贪多求快的发展方式敲响了警钟。这也提醒行业龙头企业，绿氢发展并非一帆风顺，若把氢定义为未来能源，就千万不要急功近利。在氢能探路期，领军企业还是要踏实深耕技术、扎实管好安全，耐心等待产业爆发的拐点来临。

来源： 华夏能源网

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