國內(nèi)首個！綠氫耦合煤化工開啟新篇章
文章來源：中化新網(wǎng) 更新時間：2025-11-25 10:48:21
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11月20日，中國大唐多倫15萬千瓦風(fēng)光儲制氫一體化示范項目全面進(jìn)入市場化運營，這標(biāo)志著國內(nèi)首個綠氫耦合煤化工示范項目成功落地。
這一項目預(yù)計年制氫量達(dá)7059萬立方米，可減少二氧化碳排放13.88萬噸，其環(huán)境效益相當(dāng)于1400公頃成熟森林一年的碳吸收量。截至項目全面投運，已實現(xiàn)發(fā)電量18730萬千瓦時，制氫量2260萬標(biāo)準(zhǔn)立方米，節(jié)約標(biāo)煤4.6萬噸。
項目突破：核心技術(shù)填補行業(yè)空白
大唐多倫項目作為國內(nèi)首個實現(xiàn)新能源制氫與煤化工深度耦合的科技示范工程，總投資約13億元，由大唐多倫瑞源新能源有限公司投資建設(shè)。項目采用風(fēng)電光伏發(fā)電電解水制氫技術(shù)路徑，配套建設(shè)120MW風(fēng)電場、30MW光伏電站及22.5MW/45MWh儲能系統(tǒng)。
項目攻克了大容量電解槽在新能源并網(wǎng)制氫中的深度調(diào)整機(jī)制，填補了行業(yè)空白。通過晶閘管與IGBT電源混合配置方案，解決了風(fēng)光出力波動對電解槽的沖擊問題。技術(shù)配置上，項目采用風(fēng)光儲離網(wǎng)運行模式，設(shè)置三類核心系統(tǒng)：電源系統(tǒng)、電解系統(tǒng)和配套系統(tǒng)。電解系統(tǒng)部署了12臺1000標(biāo)方電解槽和1臺2000標(biāo)方電解槽，形成“4000Nm³/h×3+2000Nm³/h×1”的制氫集群。
商業(yè)模式：“綠電制氫+余電上網(wǎng)”協(xié)同創(chuàng)新
大唐多倫項目成功落地了“綠電制氫+余電上網(wǎng)”的協(xié)同模式。這一模式的核心在于優(yōu)化能源配置，提高項目經(jīng)濟(jì)性。在日照充足、風(fēng)力強(qiáng)勁時，綠電優(yōu)先用于制氫，剩余電力則上網(wǎng)銷售；在可再生能源發(fā)電不足時，制氫系統(tǒng)可靈活調(diào)整，保障連續(xù)生產(chǎn)。
所產(chǎn)氫氣通過專用管線直供多倫煤化工廠甲醇合成裝置，實現(xiàn)灰氫替代。項目運行后可滿足當(dāng)?shù)孛夯て髽I(yè)約20%的氫氣需求，推動傳統(tǒng)能源企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型。
這種模式不僅提高了新能源消納能力，還通過氫能生產(chǎn)和電力銷售雙重渠道提升項目經(jīng)濟(jì)性，為后續(xù)類似項目提供了可復(fù)制的實踐樣本。
減碳效益：綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵路徑
煤化工行業(yè)作為高碳排放領(lǐng)域，減排壓力巨大。據(jù)中國石油和化工工業(yè)聯(lián)合會測算，從噸產(chǎn)品來看，煤直接液化、間接液化以及煤制烯烴、煤制乙二醇的碳排放量分別為5.8噸、6.5噸、11.1噸和5.6噸，遠(yuǎn)高于以油、氣為原料的排放水平。
中國科學(xué)院院士李燦舉例，以煤為原料生產(chǎn)甲醇，1份產(chǎn)品需要由煤炭提供2-3份碳原子，主要作用是制取工藝反應(yīng)所需的氫元素。“但其實，這些碳原子的實際利用率并不高，最多只有一半通過轉(zhuǎn)化進(jìn)入終端產(chǎn)品，其他都變成二氧化碳排掉了。如果想辦法替代這一步驟，碳排放就有希望得到控制。”
產(chǎn)業(yè)布局：多地示范項目加速落地
不僅內(nèi)蒙古，寧夏、新疆哈密等地區(qū)也在積極推動綠氫耦合煤化工產(chǎn)業(yè)示范項目落地。
寧夏回族自治區(qū)工業(yè)和信息化廳在2023年制定的《寧夏現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展實施方案（2023-2027年）》中明確提出，推進(jìn)現(xiàn)代化工與清潔能源融合發(fā)展，加快實施一批可再生能源發(fā)電-電解水制氫工程，鼓勵煤化工企業(yè)高效潔凈轉(zhuǎn)化低階煤提供氫源。寶豐能源已建成3萬標(biāo)方/小時綠氫生產(chǎn)裝置，采用光伏裝置發(fā)出的“綠電”，直供電解水制氫裝置生產(chǎn)綠氫、綠氧，產(chǎn)出99.999%的高純度氫氣，實現(xiàn)了綠氫與現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的耦合發(fā)展。
新疆哈密市則立足煤炭與綠電雙優(yōu)勢，積極探索傳統(tǒng)能源和新能源優(yōu)化組合。在當(dāng)?shù)匦陆夯ろ椖繒r，電力供應(yīng)方面綠電比例須達(dá)50%以上。
挑戰(zhàn)與瓶頸：技術(shù)經(jīng)濟(jì)性待突破
盡管綠氫耦合煤化工前景廣闊，但目前產(chǎn)業(yè)仍面臨經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)穩(wěn)定性和連續(xù)生產(chǎn)等多重挑戰(zhàn)。
中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所專家靳國忠指出，風(fēng)、光發(fā)電易受季節(jié)、天氣等變化影響，在客觀上造成制氫輸出的不穩(wěn)定性，也影響了煤化工項目連續(xù)生產(chǎn)。為解決間歇性、波動性問題，一方面可考慮風(fēng)、光之間多能融合，形成供電相對穩(wěn)定的風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)；另一方面，配置適當(dāng)容量的儲能系統(tǒng)，平抑、消納、平滑新能源發(fā)電的輸出。
經(jīng)濟(jì)性問題是另一大挑戰(zhàn)。煤化工項目是以生產(chǎn)大宗產(chǎn)品居多，一旦失去了成本優(yōu)勢，產(chǎn)品競爭力將大打折扣。但目前，綠氫制備成本仍是煤制氫的2倍甚至更高，其大規(guī)模使用無形中加劇了煤化工項目成本控制壓力。
未來路徑：政策技術(shù)雙輪驅(qū)動
未來五年將是綠氫耦合煤化工從示范走向規(guī)模化推廣的關(guān)鍵時期。隨著技術(shù)進(jìn)一步成熟和成本下降，綠氫耦合模式有望在全國更多煤化工項目復(fù)制推廣。
全球能源轉(zhuǎn)型背景下，綠氫耦合煤化工不僅是中國實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要路徑，也為全球高排放行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供了中國方案。
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