《中国石化》杂志第8期重点策划：新赛道石化耦合氢能提速

　　提要：中国石化将氢能作为新能源业务发展的核心，聚焦氢能交通和绿氢炼化两大领域，以“打造中国第一氢能公司”为目标，大力推进能源绿色低碳转型，稳步推进“双碳”工作

　　氢能是近几年能源转型发展必谈的话题，绿氢炼化是炼化公司实现“双碳”目标的重要路径，是氢能工业化应用的重要场景之一。我国石化耦合绿氢降碳的工业化具有可行性，按照“国家有布局、市场有需求、发展有效益、战略有协同”的思路，中国石化从顶层设计、课题研究到项目落地付出了诸多努力，在加氢终端布局、绿氢炼化项目建设、制氢研发技术等方面取得很明显的成效。总体来说，石化行业耦合绿氢降碳前景广阔。

　　氢既有能源属性又可当作原料参与化学反应，在炼化、冶金等工业领域中应用广泛。去年我国氢气总产量3500多万吨，其中煤、天然气等化石能源制氢占比77%。中国石化各炼化及煤化工企业2022年的氢气总产量约430万吨，占全国制氢总量12%左右。其中，煤、天然气等化石能源制氢约225万吨、碳排放量较大。总体看，氢气主要是作为原材料利用，直接作为能源使用的占比仅为0.03%左右。

　　氢能是实现碳中和的最佳能源载体。近三年来，全球氢能产业得到普遍关注，并在产用规模、技术迭代、支持政策、项目推进、认证标准、跨境贸易等方面均取得积极进展。同时，全球氢能产业合作及中方企业氢能“走出去”正持续推进，美国空气产品、德国蒂森克虏伯参与沙特NEOM项目，英国bp和荷兰壳牌联合中标阿曼绿氢项目土地，德国斯文德能源明确2030年前在哈萨克斯坦建设200万吨绿氢工厂项目（20GW，约占欧盟2030年绿氢进口目标的1/5）。近期，中广核和中国能建对外分别公布巴西14GW绿氢项目及摩洛哥32万吨/年绿氢项目的消息。2022年底以来，习已经在“中国-阿盟”、中法以及“中国-西亚”等多个多边、双边外交场合提出扩大氢能国际合作规模。今年7月27日，习在四川广元、德阳等地调研时，对能源发展再次提出“要科学规划建设新型能源体系，促进水风光氢天然气等多能互补发展”。

　　当前，我国已出台氢能产业多个有关政策。其中国家发改委、能源局联合发布的《氢能产业高质量发展中长期规划》从顶层设计上对我国氢能产业的发展进行了指导，明确了氢能战略定位、指导思想、根本原则和发展目标等。提出到2025年，形成较为完善的氢能产业高质量发展制度政策环境，产业创造新兴事物的能力明显提高，基本掌握核心技术和制造工艺，初步建立较为完整的供应链和产业体系。氢能示范应用取得明显成效，可再次生产的能源制氢量达到10万-20万吨/年。到2030年，可再次生产的能源制氢大范围的应用，有力支撑碳达峰目标实现。工业与信息化部等6部委联合推出的《关于“十四五”推动石化化工行业高水平发展的指导意见》，鼓励企业开发利用绿氢，推进炼化与绿氢等产业耦合示范等。内蒙古自治区政府和湖南、广西、贵州等省政府也出台了有关政策，推动发展绿氢化工。

　　石化行业耦合绿氢应用场景多样，传统石化行业用氢领域的合成氨、甲醇、现代煤化工、炼油等业务均适用，具体与当地产业布局和项目的经济息相关。根据各地风光条件不同有所差别，我国西部、北部地区风光资源较好、未开发地较多，适合开展大规模风光发电制氢并就地供应当地石化企业；我国东部沿海石化企业适宜开展大规模海上风电+适度规模制氢路线，具体制氢规模和推进速度应该要依据海上风电技术成本的进步情况来稳妥把握。

　　我国石化耦合绿氢降碳的工业化具有可行性。一是我国石化行业有得天独厚的风光资源优势。我国风光等可再次生产的能源资源潜力巨大，已明确2030年风电和太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上，其中在沙漠、戈壁、荒漠地区规划建设4.5亿千瓦大型风光基地建设。石化企业油气田矿区很多位于沙漠、戈壁、荒漠地区，与我国优质风光资源高度重合，具有获取风光资源优势。二是石化行业可实现可再生资源就地融合利用。石化企业自身是用电大户，西北部可利用优质风光资源发电制氢就地供应当地石油化学工业企业，东南部可通过海上风电制氢就地供应沿海石油化学工业企业，或建设大规模、长距离输氢管道，解决运输成本高等问题，助力石化企业节能降碳。

　　目前，我国石化行业耦合绿氢降碳还处于工业示范阶段。如果考虑石化产业因绿氢替代带来的减物耗、降碳排、节能和提产等带来的其他效益，相信石化耦合绿氢降碳项目具有经济性。同时，石化行业耦合绿氢降碳符合能源发展的新趋势和国家产业政策，是实现碳中和的必然要求，具有可行性，发展前途广阔。由于该技术将会带动石化工艺流程再造与新能源耦合体系的构建，将对石化行业产生深远的影响，所以石化企业要提早部署和谋划。

　　中国石化积极地推进氢能应用现代产业链建设，助力构建新型能源体系、保障国家能源安全

　　“双碳”目标背景下，随着绿电制绿氢的不断示范应用，绿氢炼化将成为中国石化炼化业务实现“双碳”目标的重要路径，同时也是中国石化打造中国第一氢能公司、实现“一基两翼三新”产业格局、建成世界领先洁净能源化工公司的重要抓手和重要环节，是中国石化贯彻落实党的二十大精神、加快绿色低碳转型、实现高水平发展的重要行动。

　　完善顶层设计，制定发展规划。为贯彻落实党中央、国务院关于“双碳”目标的重大战略部署，中国石化制定了《“十四五”氢能发展专项规划》，以“打造中国第一氢能公司”为目标，聚焦氢能交通和绿氢炼化两大领域，积极地推进和引领氢能业务发展。

　　积极开展我国氢走廊建设中长期规研究等课题，推进氢能应用现代产业链建设。以建设国家氢能交通大动脉为依托，打造京津冀蒙、大湾区、长江流域等典型走廊示范线。同时，按照“科技支撑、产业引领、融通带动、开放合作”的总体思路，已与10余个省（市）签订了氢能合作相关协议，协助河南省、山东省、雄安新区等地方政府编制氢能产业高质量发展规划，积极融入参与地方氢能发展规划。充分的发挥氢能应用现代产业链建设专家咨询委员会的智库作用，为氢能产业高水平发展建言献策。作为国际氢能理事会董事成员、国际氢能与燃料电池协会副理事长单位等，深度参与全球氢能产业治理，提升我国在国际氢能领域的话语权。

　　绿氢炼化方面，按照“氢电一体、绿氢减碳”的发展趋势，依托炼化基地大力开展集中式风电、光伏开发，布局大型可再次生产的能源发电—制氢—储氢—利用项目。

　　新疆库车2万吨/年绿氢项目已于6月30日产出绿氢。项目所制绿氢就地供应塔河炼化替代天然气制氢，用于炼油加工，实现现代油品加工与绿氢耦合低碳发展。项目通过自建电力专线，利用光伏发电直接制氢，同时建设储氢球罐实现氢储能以解决新能源发电不稳定性，保证下游用户用氢稳定性。

　　鄂尔多斯3万吨/年绿氢项目已于2023年2月启动建设，项目通过风光耦合所制绿氢就地供应中天合创生产高端绿色化工材料，实现绿电绿氢耦合煤化工绿色低碳发展。

　　乌兰察布一期10万吨/年（远期50万吨/年）绿氢项目所产绿氢通过1100多公里的管道输送至京津冀地区，市场覆盖北京燕山石化、石家庄炼化、天津石化等京津冀地区炼化企业，用于替代现有的化石能源制氢，以及管道沿线的交通、工业用氢等，助力实现京津冀地区绿色低碳发展。

　　氢能交通应用方面，重点围绕“3+2”氢燃料电池汽车示范城市群及山东、成渝等重点地区，加快布局氢能重卡、氢能大客车、氢能物流走廊、港口园区等应用场景的加氢站网络建设，截至目前已累计发展加氢站超100座，国内网络占有率超30%，成为全世界拥有、运营加氢站数量最多的企业。

　　以上大型绿电制绿氢项目及加氢站等基础设施的大力实施，不仅是构建新型能源系统、保障国家能源安全的重要举措，同时也带动了一批国内企业积极加入氢能装备的研发，相关装备制造产业的技术取得突破、制造成本迅速下降。碱性电解槽生产企业也从最初为数不多的几家发展为现在的30余家，呈现雨后春笋般的发展局面。

　　氢作为工业生产原料时，中国石化在几十年的炼油化工生产中已具备成熟、丰富的应用经验，但近年来将氢（特别是蓝氢、绿氢）上升为能源资源推进发展时，我们也遇到了部分现实问题：

　　一是氢能应用场景有待丰富。虽然国内已出台了有关政策及规划鼓励支持氢能产业高质量发展，但政策主要是针对氢能交通（燃料电池汽车）领域，在工业、建筑、发电领域的氢能应用工业领域并未出台具体支持鼓励政策，而以上领域的用氢及脱碳需求比交通领域更为迫切。此外，当前氢能交通领域受经济性及有关行业标准制约，实际应用场景仍然较窄，氢燃料电池车辆保有量增长较慢、实际利用率不高，部分地方政府补贴难以落实且有退坡趋势。

　　二是绿氢成本竞争力有待提升。我国绿氢资源富集区与主要应用市场区域错位，风光等可再生资源主要在西北部，绿氢炼化、交通应用大多分布在在东部、南部及沿海地区。绿电制氢成本短期内将仍高于化石能源制氢，全面推广炼油化工、交通领域的绿氢应用还需依赖于技术进步降本和有关政策支持。

　　四是氢能基础设施建设审批标准体系有待加强完善。加氢站、长距离纯氢输送管道等氢能基础设施建设在规划、立项、审批、运营监管等方面的具体政策制度还要进一步完善。为此，提出建议如下：

　　一是推动完善绿氢生产支持政策。支持将可再次生产的能源制绿氢纳入战略性新兴起的产业目录，在绿氢生产配套的光伏、风电等资源配置、电网支持政策（上网及消纳政策、增量配电网政策），储氢作为储能的补贴政策等方面出台配套鼓励措施，支持示范项目落地。

　　二是推动打造氢能应用示范场景支持政策。出台政策鼓励站内制氢、储氢和加氢一体化的加氢站模式。出台鼓励措施，对当前新能源车辆（含燃料电池汽车）不得运输危化品的限制逐步有序放开，扩大燃料电池汽车行驶路权，拓展燃料电池汽车应用场景。

　　三是加快打造产业创新支撑平台，设立氢能国家重大专项，鼓励相关企业积极研发新技术、新材料，不断的提高我国氢能产业装备技术自主化水平。

　　四是支持绿氢生产和氢燃料电池等碳排放方法学开发，加快全国CCER（国家核证自愿减排量）市场启动和后续氢能项目开发和备案。中国石化正在与相关研究单位一同推动相关行业标准的制定。

　　五是推动完善氢能基础设施建设审批标准体系。制定完善加氢站、分布式绿电制氢、运氢车辆、长距离纯氢输送管道等氢能应用领域的标准规范，以及氢能基础设施建设在规划、立项、审批、运营监管相关方面的具体政策制度。