绿氢与传统炼油、煤化工过程的耦合，并实现规模化应用对于加快低碳转型发展具有重大意义，中石化、国电投、中煤等能源企业巨头纷纷在此布局。

(资料图)

近日，新疆库车绿氢示范项目顺利产氢产出的氢气，产出的氢气通过管道输送到中国石化塔河炼化，标着我国首次实现万吨级绿氢炼化项目全产业链贯通。

今年以来，绿氢、绿氨、绿醇项目迅速铺开，部分项目已实现投产。绿氢为化石行业碳减排提供了有效解决方案。未来，随着绿氢的经济性提升，其在化工领域的应用有望持续放量，也将为氢能产业链带来巨大市场机会。

绿氢炼化项目进展如火如荼

我国化工行业是工业用氢的大户，主要用氢领域包括合成氨、甲醇、现代煤化工、炼油等。目前，我国更多依赖化石能源制氢，但化石能源制氢最大的弊端是会伴生大量二氧化碳。

在“双碳”目标下，绿氢被视为助力化工行业深度脱碳的利器。绿氢与化工行业耦合的发展思路，出现在多项国家政策当中。

2022年2月，国家《高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南（2022年版）》提出，乙烯行业要加强应用绿电的裂解炉装备及配套技术开发；氯碱行业加强储氢燃料电池发电集成装置研发和应用，探索氯碱-氢能-绿电自用新模式；煤化工行业推动绿氢与煤化工项目耦合；合成氨行业优化原料结构，增加绿氢原料比例。

2022年4月，国家《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》要求，大宗产品单位能耗和碳排放明显下降，推动用能设施电气化改造，鼓励石化化工企业因地制宜、合理有序开发利用绿氢，推进炼化、煤化工与绿电、绿氢等产业耦合示范。

国家政策层面已经明确了现代化工产业的发展趋势，化石能源发展要转化升级，必须走绿色低碳发展的道路。在政策的支持下，国内的一批绿氢炼化项目，纷纷由规划加速走向项目实践。

近期国内代表性绿氢炼化项目如下：

绿氢化工耦合发展前景广阔

绿氢和化工行业的耦合，实际上是一种产业模式的创新和再升级。以往传统化石能源的特点是碳多氢少，而化工合成的氨、甲醇等产品里面则是氢多碳少，所以中间需要一个变换反应过程。如果让绿氢加入进来，就可以降低变换反应过程中的碳排放量。

以工业生产甲醇为例，由于使用绿氢全替代化石燃料后，不再需要将煤气化后粗合成气中CO与水进一步反应生成氢气和二氧化碳，单位产品的原料煤耗量可以减少到目前工艺水平的1/2左右，原料煤造成的二氧化碳排放可以减少到目前工艺水平的18%。

在工业减碳的同时，化工行业也为绿氢就地消纳提供大型应用场景。据测算，1吨氢气可以与二氧化碳，生产5.3吨甲醇。2022年我国甲醇产能超过1亿吨，仅在甲醇领域，考虑用绿氢替代目前全部的原料灰氢，绿氢市场需求就超过1886.79万吨，这将为氢能产业链带来巨大市场机会。

由于绿氢产地和化工企业相邻建设，化工项目需要大量煤炭、化工原料和产品、固废灰渣运输等重卡物流车辆，卡车运行区域和路线相对固定集中，特别适合应用氢能重卡实现场景运输。目前仅内蒙古全区拥有各类采运矿车、物流车辆超过100万辆，这也为氢燃料电池汽车提供了广阔的市场空间。

绿氢与化工耦合发展仍存在挑战

部分地区已开展了绿氢耦合化工项目的先行先试，虽然整体技术可行、经济性、社会性可期，但目前还处于产业示范阶段，真正走向大范围工业化仍有距离，在政策和行业实施方面依旧存在不小的挑战。

从政策层面看，部分地区发展氢能的定位、发展目标、发展路线图和主要任务，不够清晰，已出现产业雷同、低水平重复建设的苗头；目前中国氢能管理体系尚未建立，促进氢能产业发展的政策方向过于狭窄，对氢能技术创新的驱动作用有限。

当前化工与绿氢耦合发展中还面临着卡脖子技术和运营模式等问题，需要国家牵头不同行业联合攻关。比如发布绿氢长距离管道输送技术标准，通过合作模式和技术创新一体化解决发电企业、电网企业和化工企业关于绿电制绿氢方面存在的矛盾和分歧等。

从绿氢行业来看，由于光伏、风力等可再生能源天然的具有能量波动性特点，实现高比例可再生能源连续制氢供氢还面临着很多技术和经济性挑战。特别是光电、风电经济性与化工生产的成本控制要求差距较大，目前绿氢成本大概是煤制氢的两倍或更高，这些问题都需要在产业化推进的过程中逐步解决。

而且绿氢项目建设投资大、规模大，改造难度大，一旦对现有装置生产效益和稳定造成不利影响，后果难以承受，也造成部分传统化工企业主动融合发展意愿不强。

一位资深行业人士表示，从全生命周期碳排放来看，现有化石能源制氢方式与清洁低碳要求相违背。“以此衡量，化石能源制氢非但不占优势，由于生产过程排碳，反倒是首当其冲受到影响的产业。对于企业而言，不能一味追求产多少氢，还要关注氢从哪里来，低碳的氢源才是可持续发展方向，反过来也是化工企业降低自身碳排放的重要途径。”

今后整个能源体系将向非化石能源转型，国家势必会出台更多相关政策，深化产学研协同创新，推进关键技术研发，不断支持氢能企业发展。可再生能源发电企业、电网企业、石化企业及制氢关键设备制造商和科研单位间也要加强合作，探索多方融合共赢的发展模式。

关键词：