梁 峰 青岛炼化正高级工程师

张胜中 大连院高级工程师

    问：氢能相关政策、规划对青岛炼化有哪些利好因素？

    答：“十四五”以来，鼓励氢能产业发展的各项政策和相关规划持续发布。2021年9月，《中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》指出，加强氢能生产、储存、应用关键技术研发、示范和规模化应用，统筹推进氢能“制储输用”全链条发展。2021年10月，国务院关于印发《2030年前碳达峰行动方案》的通知要求，加快氢能技术研发和示范应用，探索在工业、交通运输、建筑等领域规模化应用。2022年3月，国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021~2035年）》。此外，诸多省市和央企、国企也对氢能产业进行了前瞻布局。

    根据相关鼓励政策和氢能规划要求，青岛炼化充分依托自身优势，建设了山东省“十四五”氢能产业重大示范试点项目青岛氢能资源基地，首创化学精制法技术产出青岛市第一车燃料电池氢，建成青岛市首座公用加氢站，开我国“碳中和”加氢站和石化生产企业独立建设经营公用加氢站先河。目前，青岛炼化成为青岛市氢能供应链第一公司，拥有青岛市唯一的燃料电池氢供应中心。

    青岛炼化提出“向光要电、向海要氢”技术攻关路线，不断提升氢能“产研加”示范园建设水平。目前，氢能“产研加”示范园已成为科技部和山东省联合推进的“氢进万家”科技示范工程的示范点，氢能生产基地、科研基地和加注充装基地均已实现正常化运行。示范园内的电解海水制氢科研攻关项目，正是结合了山东省和青岛市海上风电、光伏等可再生电力资源丰富，但淡水资源又相对匮乏的区位特点，对探索和丰富“氢进万家”具有积极的示范意义。

    问：如何解决氢能储运难点并加以应用？

    答：青岛炼化拥有近20年的氢能项目建设和生产运行经验，在常规氢能运输和储存方面，拥有一定的工程和应用经验。从众多涉氢企业相关项目及装置的建设和运行经验来看，落实制度、严格执行安全设计和运行规范，氢能生产和储运过程中的安全风险和产品质量都是可控的。电解海水制氢所产氢气完全满足青岛炼化生产过程所需氢气的安全和质量要求。目前，项目处于科研攻关阶段，科研装置产出的高品质氢气并入青岛炼化管网系统，并与炼化生产、氢能车辆加注过程关联。

    问：电解海水制氢科研项目投用有哪些示范意义，下一步工作有什么打算？

    答：我国首个工厂化电解海水制氢科研项目在青岛炼化建成投用，具有众多优势和示范意义。一是降低了科研项目投资和攻关成本，依托青岛炼化全天候运行的工厂化公用工程系统，不再需要为科研项目单独投资建设和运行配套系统；二是有效回收利用了科研过程中的产品，在增效的同时，避免了排放大气可能导致的环保和安全问题；三是为前沿技术在工厂实现拓展应用提供了可能，电解海水制氢技术攻关成功，可进一步用该技术处理同样具有高含盐特性的石化废水，为探索工业废水资源化利用提供了一种可能路径。

    下一步，青岛炼化将与大连院持续开展海水制氢工厂化、规模化应用攻关，力争建设示范装置，积极探索通过氢能技术消纳沿海地区和海上的绿电资源，以及石化企业高含盐废水资源化利用的技术路径。

    问：电解海水制氢相比其他电解水制氢技术有哪些优缺点？

    答：电解海水制氢技术具有独特优势，一是海水储量极为丰富，约占地球总水量的97%，为氢能产业提供了近乎无限的原料供给；二是将放弃的海上风电转化为氢能，提高了海上风电利用率，促进深远海可再生能源开发；三是进一步推动沿海绿氢产业发展；四是拓宽了电解水制氢的原料来源，降低了对水质的要求。目前，电解海水制氢也存在不足，例如，海水中的氯离子对金属等具有极强的腐蚀性，海水中的钙、镁离子极易在过程中结盐结垢堵塞设备和管路，另外，也存在氯离子被电解为氯气而造成产品质量污染等问题。

    问：沿海地区如何消纳绿电生产的绿氢？

    答：将普通的淡水处理为高洁净度的纯水，再利用风电、光伏等可再生绿电能源来电解水制氢，生产零碳排放的绿氢，用于驱动氢能车辆和氢能船舶，也可作为原料用于炼油、化工等生产过程。海水资源丰富，若能结合海上或沿海地区风电、光伏、潮汐等可再生绿电资源生产绿氢，将对氢能产业发展具有重要意义。同时，海上绿电直接转化为高能量密度的氢能，向氢能船舶加注，在一定程度上解决了海上绿电长距离输送和存储面临的难题。近期，大连院和青岛炼化探讨了兼顾海水制氢和浓缩电解液耦合炼化生产梯级利用技术，已形成初步的降本方案，下一步主要攻克技术难题，进一步降低应用成本，启动工业示范项目前期工作。

    问：电解海水制氢成本较高，其意义何在？

    答：目前，淡水制氢技术已较为成熟，但沿海地区或海上淡水资源紧张，而可再生电力资源相对丰富，以海水作为制氢原料将是未来氢能和氢储能发展的一个重要方向。电解海水制氢确实面临腐蚀、氯气副产物、杂质干扰等诸多技术挑战，但若技术突破成功，其意义将远超传统电解淡水制氢，主要体现在三个方面：一是构建电解海水制氢与炼化企业生产耦合工艺流程，将电解海水过程中产生的固体、浓液、气体与炼化生产过程的特定工艺实现物料互供或梯级利用，形成电解制氢过程不产生污染物的闭环系统，使电解海水制氢技术具有一定的经济性和持续研发的可行性；二是为沿海地区开启海洋氢电能源时代，海洋风光或潮汐洋流提供绿电，绿电制氢提供化工生产氢气原料，开发即时波动、长期稳定的氢电供应技术，实现化工生产动力或原料零碳排放；三是打开海洋资源宝库，如果仅仅考虑电解海水制氢，则忽略了海洋中丰富的锂、镁、重水等自然资源，将电解海水制氢与海水高价值资源耦合，能够为人类提供数十万年的清洁能源。