旭陽集團(tuán)定州園區(qū)的綠色轉(zhuǎn)型密碼

“氫”裝上陣，逐綠新賽道

近日，旭陽集團(tuán)定州園區(qū)綜合能源站內(nèi)，車輛正在駛?cè)爰託湔尽?河北日報記者 李佳澤攝

10月24日，走進(jìn)旭陽集團(tuán)定州園區(qū)的氫氣提純及充裝全自動生產(chǎn)車間，只見氫氣充裝站前，一輛輛發(fā)往北京、保定、石家莊等地的氫氣管束車正在充裝柱前充裝壓縮氫氣。

“氫能產(chǎn)業(yè)正成為園區(qū)綠色低碳發(fā)展的新引擎。”定州旭陽氫能有限公司總經(jīng)理李擁軍說，“目前，我們的高純氫年產(chǎn)值2億多元，年綜合減碳5.8萬噸，已成為華北地區(qū)最大的高純氫生產(chǎn)基地?！?/p>

發(fā)揮優(yōu)勢，布局轉(zhuǎn)型氫動力

在園區(qū)東北部，各種架空管道互相交織，最后接入產(chǎn)品氣緩沖罐、吸附塔等一排高高豎立的塔器內(nèi)。

“這是我們的制氫區(qū)。”李擁軍說，“焦?fàn)t煤氣是焦化企業(yè)的主要工業(yè)副產(chǎn)品，其中氫的占比在55%左右。過去，這些副產(chǎn)品只用來生產(chǎn)甲醇、合成氨等化工原料?，F(xiàn)在，我們通過變壓吸附、提純等工藝生產(chǎn)的高純氫純度為99.999%，通過了國家氫能及燃料電池汽車示范評價平臺清潔氫認(rèn)證，成為國內(nèi)第一批通過認(rèn)證的企業(yè)之一?！?/p>

具有清潔零碳屬性的氫能，是未來國家能源體系的重要組成部分。旭陽集團(tuán)定州園區(qū)生產(chǎn)的氫氣為工業(yè)副產(chǎn)氫，具有資源、成本、工藝等六大優(yōu)勢?！白鳛閭鹘y(tǒng)能源企業(yè)，我們有轉(zhuǎn)型發(fā)展的迫切需要?！崩顡碥娬f，在我國積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和的背景下，他們圍繞綠色低碳做文章，大力建設(shè)工序合理配套、資源綜合利用、節(jié)能減排領(lǐng)先的循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)。2019年，園區(qū)開始整體規(guī)劃布局氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2020年7月，日產(chǎn)1噸的高純氫一期項目順利投產(chǎn)。2020年12月，旭陽集團(tuán)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的母公司——定州旭陽氫能有限公司應(yīng)運(yùn)而生。

定州旭陽氫能有限公司確立了“一線（制、儲、運(yùn)、加、用）、一網(wǎng)（輻射全國的智慧氫能供應(yīng)網(wǎng)）、兩翼（技術(shù)+服務(wù)）、四階段（分階段打造清潔低碳能源供應(yīng)商、能源生態(tài)系統(tǒng)集成商、先進(jìn)能源技術(shù)開發(fā)商、能源轉(zhuǎn)型卓越服務(wù)商）”的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路，相繼在邢臺、保定、呼和浩特等地落子布局。目前，公司高純氫日產(chǎn)能達(dá)24噸。

在李擁軍的辦公桌上，擺放著一本剛剛完成的液氫生產(chǎn)項目可研報告。今年9月，他們和中國航天科技集團(tuán)北京航天試驗技術(shù)研究所達(dá)成協(xié)議，國內(nèi)首套采用氫膨脹技術(shù)的氫液化系統(tǒng)落戶旭陽集團(tuán)定州園區(qū)，并在該園區(qū)打造日產(chǎn)能5噸的液氫工廠示范項目。

“一輛同樣的運(yùn)輸車，氣氫一次最多運(yùn)載300公斤，液氫卻能運(yùn)載3噸。”李擁軍說，氫能儲運(yùn)是氫能產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，關(guān)系到氫能利用的安全性和經(jīng)濟(jì)性。采用氫膨脹技術(shù)的氫液化工藝打破了國外技術(shù)壟斷，是我國在液氫大規(guī)模制備領(lǐng)域的重大突破，可有效解決影響氫能儲運(yùn)的問題。2025年年底液氫工廠示范項目建成后，將對我國的液氫生產(chǎn)商業(yè)化起到巨大推動作用。

開辟應(yīng)用場景，形成全產(chǎn)業(yè)鏈盈利模式

在旭陽集團(tuán)定州園區(qū)的全封閉煤場，一輛氫能鏟車正在從一輛氫能重卡上卸煤?！拔覀儼嘟M現(xiàn)有3輛氫能重卡和2輛氫能鏟車，用的燃料都是園區(qū)自產(chǎn)的氫氣。”車間運(yùn)輸班班長王永興說，一輛柴油卡車一天油耗約300升，費(fèi)用1900多元；一輛柴油鏟車一天油耗約130升，費(fèi)用800多元。采用氫能作為燃料后，氫氣生產(chǎn)、應(yīng)用實(shí)現(xiàn)內(nèi)部循環(huán)，作業(yè)成本大大降低。

按照《旭陽集團(tuán)氫能發(fā)展規(guī)劃》，定州旭陽氫能有限公司積極推進(jìn)氫能場景應(yīng)用，不僅在園區(qū)內(nèi)部逐步拓展氫能重卡短倒、裝載、自卸車等應(yīng)用，在定州市投放氫能公交車和氫能清掃車，還積極推動地方發(fā)展綠色運(yùn)輸，先后搭建起定州到辛集、定州到天津、保定容易線等多條氫能重卡運(yùn)輸線路，以氫能重卡替代傳統(tǒng)燃油車運(yùn)輸，運(yùn)力近3000噸/天。

在定州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)337國道南側(cè)，旭陽氫能綜合能源站頂棚上的“H2 LNG”字樣十分顯眼。站內(nèi)，一輛輛氫能重卡和公交車排隊等候加氫，旁邊的旭陽集團(tuán)定州園區(qū)內(nèi)不時有氫能長管拖車駛出。站長劉亞男說：“2021年7月能源站投用時，只有園區(qū)的8輛氫能車來加氫，每天最多加注150公斤?，F(xiàn)在，一天能加注50多輛車，加氫1000多公斤?！?/p>

“以氫氣生產(chǎn)、加氫站示范項目為起點(diǎn)，我們積極探索在氫能源存儲、運(yùn)輸和燃料電池等領(lǐng)域布局發(fā)展，構(gòu)建多元清潔能源供應(yīng)體系?！崩顡碥娬f，他們已建成投運(yùn)定州、邢臺、保定3座加氫站，并正在加快建設(shè)第四座加氫站。同時，成立擁有20輛車的氫氣運(yùn)輸車隊，正在謀劃實(shí)施定州到涿州的天然氣管道摻氫項目，已形成穩(wěn)定的“制、儲、運(yùn)、加、用”全產(chǎn)業(yè)鏈盈利模式。

瞄準(zhǔn)難點(diǎn)痛點(diǎn)研發(fā)，搶占發(fā)展制高點(diǎn)

走進(jìn)旭陽氫能研究所，只見幾名科研人員正在組裝一臺長寬約17厘米、高約50厘米的設(shè)備。所長陳昊博士介紹：“這是我們研發(fā)的電解水制氫設(shè)備的小試樣機(jī)，能更好地匹配風(fēng)、光等可再生資源發(fā)電的波動性，比市場相同技術(shù)路線產(chǎn)品降低成本15%以上?！?/p>

“可再生能源制氫今后將成為重要?dú)湓础淠墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展必須著眼長遠(yuǎn)。”陳昊說，國家發(fā)改委2022年發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃》提出，到2025年，初步建立以工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫就近利用為主的氫能供應(yīng)體系。為此，氫能研究所組建博士研發(fā)團(tuán)隊，研究可再生能源制氫工藝，預(yù)計2026年投產(chǎn)。屆時，旭陽的氫能產(chǎn)業(yè)鏈將進(jìn)一步完善。

“氫能產(chǎn)業(yè)尚處于導(dǎo)入期，面臨生產(chǎn)裝備核心材料不能自主生產(chǎn)、可再生能源制氫成本高等發(fā)展難點(diǎn)和痛點(diǎn)。要想搶占制高點(diǎn)，必須加大科研力度?！崩顡碥娬f，2022年底，定州旭陽氫能有限公司便成立專門的氫能研究所，開展基礎(chǔ)研究和科研攻關(guān)。

園區(qū)的氫氣提取率只有72%，提取后的剩余氣體只能燒掉生產(chǎn)蒸汽，造成浪費(fèi)。氫能研究所成立后，接到的第一項科研任務(wù)便是將提取率提高十個百分點(diǎn)。

氣體的吸附壓力和在吸附材料里的停留時間決定著氫氣提取率。陳昊帶領(lǐng)科研團(tuán)隊，建立仿真模型，并根據(jù)車間設(shè)備運(yùn)行情況和出氣情況，一點(diǎn)點(diǎn)調(diào)整優(yōu)化操作工藝參數(shù)?？蒲腥藛T每天往返于實(shí)驗室和車間，實(shí)驗三四百次，花費(fèi)一年時間，終于將氫氣提取率提高到83%，大幅降低了生產(chǎn)成本。

氫能研究所成立后，各項科研攻關(guān)都在積極推進(jìn)：承擔(dān)河北省科技廳《液氫“制、儲、運(yùn)、加”系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)及示范》研發(fā)項目；參與氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起草，編寫《焦?fàn)t煤氣制高純氫轉(zhuǎn)化工藝安全技術(shù)要求》和《加氫站運(yùn)行管理規(guī)范》，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)規(guī)范化發(fā)展；瞄準(zhǔn)液氫生產(chǎn)的商業(yè)化，研發(fā)正仲氫轉(zhuǎn)化催化劑，將液氫存儲時間提高19倍，產(chǎn)品明年6月便可投入商用……旭陽集團(tuán)正加速步入綠色低碳發(fā)展的快車道。（林鳳斌 谷曉丹）