近日，国内在建最大质子交换膜电解水制氢装置、中国石化首个兆瓦级可再生电力电解水制氢示范项目的核心设备——质子交换膜电解水制氢装置完成吊装，这标志着该项目正式转入设备安装调试阶段，也意味着距离项目投产更进了一步。
氢能正迎来重要发展机遇期
当前，氢能正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。发展氢能产业是推进能源生产和消费革命，实现碳达峰、碳中和目标的有效途径。
“十四五”正值氢能发展的关键窗口期。近年，中国石化把打造世界领先洁净能源化工公司作为愿景目标，致力于建成中国第一氢能公司。国家《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》吹响了我国氢能产业高速发展的号角。河南省把实施绿色低碳转型战略确定为“十大战略”之一，布局氢能产业，要建“郑汴洛濮氢走廊”。濮阳市实施“换道领跑、优势再造”战略，以前瞻30年的眼光谋划布局氢能“制、储、运、用”全产业链，制订“濮阳氢能产业链图谱”，从上游制氢、中游储运、下游装备等方面详细谋划濮阳市氢能产业发展的各个环节，积极打造“氢能之城”。
油田立足现实、审时度势、把握大势，及时成立濮阳市中原油田氢能产研院，紧跟国内外氢能产业发展技术趋势，为推进油田氢能产业发展，加大氢能产业链技术攻关及储备，努力为中原地区提供源源不断的洁净能源。
2021年，中国石化首个兆瓦级可再生电力电解水制氢示范项目即“绿电制绿氢”项目落户中原油田。该项目通过研究并设计可再生电力（风电、光电）电解水制氢模块化工艺方案，建成中国石化首个风光电兆瓦级质子交换膜制氢、储运及加注多系统集中装置，形成可复制、可推广的工程建设，打造可再生能源绿氢产业发展示范和科研创新平台，为中国石化绿氢产业发展提供技术保证。“该项目也是中国石化落实双碳目标的具体体现。项目投产后，必将推动油田新能源产业发展，也将助力河南‘郑汴洛濮氢走廊’建设。” 油田开发领域采油工程专业油田首席专家、科技信息部经理张文昌表示。
通力配合，确保核心设备平稳“着陆”
就像发动机是汽车的核心部件一样，质子交换膜电解水制氢系统也是该项目的核心设备。质子交换膜电解水技术被誉为制氢领域极具发展前景的电解水制氢技术之一，它利用纯水作为电解液，在电解过程中不添加任何化学药品，具有较高的电流密度和安全性。除此之外，与现有的碱性电解技术相比，质子膜电解水制氢工艺的“适应能力”更强，对电的波动与否没有过多要求，制氢系统可以随时关停，这也便于就地消纳风力发电、光伏发电等波动性较强的可再生“绿电”。
按照工程建设流程，设备现场验收无误后，正式进入吊装环节。10月30日11时18分，设备起吊正式开始。吊装现场，机器轰鸣，起重机将两个重达20吨的装有核心设备的集装箱，缓缓平移至安装基座，在施工人员的通力合作下，设备平稳“着陆”。
外观看上去“平平无奇”的集装箱“暗藏玄机”。“质子交换膜电解水制氢系统采用集装箱式供货，制氢工艺柜、电源整流柜等配套系统高度集成在这两个集装箱内。”油气加工服务中心氢能源研究项目部经理王海宁表示。因设备制造结构复杂，原料材质特殊，要求的交货期紧张，再加上疫情、国际形势等因素影响，设备运输面临周期不断延长的风险。
为保证该项目物资的顺利到达，物资供应中心按照“节奏可以加快，程序不可逾越”的原则，超前谋划、提前运作，第一时间组建专班团队，提前做好需求信息收集。该中心加强协调沟通，会同油气加工技术服务中心、油田工程技术等相关部门，逐项集中会审物资清单明细、技术参数、供应节点等相关信息。同时，严格按照项目建设进度，倒排物资采购供应运行大表，抢时间、抢效率，落实专人与供货商对接排产、发运交货期限，确保日日有进展，赢得物资保供主动权。“与此同时我们加强市场价格分析，实施开门采购，优选优质供应商，在保障质量情况下，大力降低采购成本。”物资供应中心副总经济师曹浪波表示。
“在集团公司、油田相关部室及单位的积极协调下，我们一方面督促生产厂商加快制造进度，另一方面多次与远洋运输商、航空运输商、陆上运输商视频连线协调解决设备的运输问题，以确保设备尽早进入现场。与此同时，设备运输情况每周要在濮阳市能力作风建设例会进行汇报，地方政府对相关工作也给予了大力支持。”油气加工技术服务中心党委书记魏忠昕表示。
“绿电”制绿氢打通产业链
在核心装置紧锣密鼓安装调试的同时，油气加工技术服务中心3.66兆瓦可再生电力电解水制氢光伏配套工程也在加紧施工。秉承“绿电制绿氢”思路，该中心利用原厂区闲置场地及供配电系统，打造“智能光伏+电站”配套工程。该厂区光伏分为3个光伏发电方阵，该项目实施后预计年均发电量410万千瓦时。热力分公司是油田光伏发电项目的建设运营单位。“我们通过采用‘组串式逆变、集中升压并网’方案，确保‘绿电’入网服务‘绿氢’生产。该项目预计11月中旬并网发电。” 该公司新能源及地热开发专家张志英表示。
好的开始是成功的一半，项目前期的准备工作关乎全局。“前期，我们从生产、工艺、设备、人员、物资材料等方面准备方案编制。经过反复研讨，在10余次改稿的基础上完成了《生产准备纲要》的编制。” 油气加工技术服务中心制氢车间负责人刘建军表示，“特别是在梳理编制料表时，时间紧、任务重，我们责任到人，联合作战，共报计划420余项，新增编码50余项，大到阀门、管件，小到灯具、毛刷，我们都逐一跟厂家对接技术参数，以确保到货质量。”
为了节约成本，油气加工技术服务中心强化创新攻关。“目前项目公用工程的原水装置以及液氮装置均来自厂区原有旧装置的改造。”魏忠昕表示。作为“绿电制绿氢”项目“原料仓”的原水系统中的储水罐来自停用的生产装置，技术人员对原装置进行清洗、检测、流程改造，节约成本60余万元。液氮储罐主要用来调试、吹扫氮气的储存，是“绿电制绿氢”项目的重要设备之一，技术人员将厂区原有用于油气回收系统的氮气罐，做了流程改造，以满足该项目所需，节约成本30余万元。
设备调试关乎项目整体运行质量。“接下来我们将进行项目的工艺管线安装、设备调试工作，与此同时我们积极与厂家工程师交流学习，熟练掌握操作步骤及设备维护关键点，确保项目顺利投产。”刘建军表示。
据悉，该项目投产后，每天能生产超纯氢1.12吨，可加注60辆氢能公交车。氢气的质量能量密度大，是汽油的3倍多，1千克氢气可以让一辆轿车跑100多千米。
谈及未来氢能产业规划，魏忠昕表示：“我们以制氢示范项目为契机，强化对‘科技是第一生产力’的认识，抢占氢能市场制高点，目前绿氢销售工作已经同步展开。在高质量按节点完成本项目的同时，已开始着手编制氢扩能方案，促进氢能产业 ‘规模化、效益化、产业化’，在奉献清洁能源上彰显中原担当！”