Recientemente, la unidad de producción de hidrógeno por electrólisis del agua del proyecto Fase I de producción de hidrógeno con energía renovable aislada de 600.000 kW en la zona de hundimiento minero de carbón de Pingshuo de China Coal, construida por China Chemical Engineering Second Construction Corporation, completó el remate de la estructura principal. Este hito eliminó un obstáculo importante en la construcción de la línea principal del proyecto. Como primer vehículo de demostración a gran escala de China que integra profundamente la producción de hidrógeno fotovoltaico aislado con la industria química del carbón, el remate de la unidad significa que la ruta de reducción de carbono de "electricidad verde—hidrógeno verde—productos químicos verdes" está pasando gradualmente del plano a la verificación en sitio.
Estructura de hormigón armado, altura máxima de montaje del hastial de 15,8 m
La estructura principal de esta unidad adopta construcción de hormigón armado, dividida en dos áreas funcionales principales: pórtico y celosía. Las alturas de encofrado en sitio en algunas secciones superan los 8 m, con la altura máxima de montaje del hastial alcanzando los 15,8 m, lo que la convierte en un proyecto divisional y subdivisional con riesgo relativamente alto y muy poco margen de error constructivo.
El departamento de proyecto adelantó el control de seguridad y calidad antes de comenzar la construcción, con todas las actividades constructivas siguiendo estrictamente el plan especial aprobado por revisión de expertos. Durante la construcción, se intensificaron continuamente las inspecciones en sitio, con monitoreo enfocado en procesos clave como el montaje de pórticos, el apriete de sujetadores y el ritmo de vertido de hormigón, mientras se realizaba simultáneamente el monitoreo dinámico del soporte del encofrado y los sistemas de pórticos, con rectificación inmediata al descubrir cualquier peligro. En respuesta a condiciones adversas en el sitio del proyecto, como perturbaciones por viento fuerte, cargas elevadas e interferencias por vibración, el equipo realizó simulaciones de riesgo con anticipación y formuló los planes de respuesta correspondientes, asegurando condiciones calificadas para la posterior movilización e instalación de equipos.
Modo de operación aislado, los electrolizadores absorben directamente las fluctuaciones de energía eólica y solar
El sitio del proyecto está ubicado en una zona de hundimiento minero de carbón en Shuozhou, Shanxi, y la ruta técnica general adoptada es "generación de energía fotovoltaica—producción de hidrógeno por electrólisis del agua—síntesis de amoníaco". El terreno minero hundido se utiliza para instalar módulos fotovoltaicos, y la electricidad generada se suministra directamente a los electrolizadores para producir hidrógeno verde. El hidrógeno verde producido se alimenta a la unidad de síntesis de amoníaco, reemplazando al hidrógeno gris obtenido mediante procesos tradicionales basados en carbón y gas natural.
Las rutas convencionales de producción de hidrógeno en la industria química del carbón presentan niveles de emisión de carbono relativamente altos, con aproximadamente de 10 a 12 kg de emisiones de CO2 por cada kg de hidrógeno producido, mientras que las emisiones de carbono de la producción de hidrógeno verde son cercanas a cero. El proyecto adopta un modo de operación aislado de la red, donde la generación eólica y solar es intrínsecamente volátil. Esta solución opta por que los electrolizadores y las unidades químicas aguas abajo absorban directamente las fluctuaciones, sin necesidad de instalaciones de almacenamiento de energía de gran capacidad, ofreciendo un nuevo enfoque de costo controlable para el consumo local de energías renovables. Al mismo tiempo, los terrenos de hundimiento minero de carbón ecológicamente dañados recuperan valor industrial mediante el desarrollo fotovoltaico, generando beneficios duales de restauración ecológica y desarrollo energético.
Inversión total de 29.780 millones de yuanes, reducción anual de carbono de aproximadamente 2,8 millones de toneladas
Detrás del proyecto se encuentra el diseño integrado más amplio de olefinas a base de carbón de China Coal Pingshuo. Este proyecto tiene una inversión total de aproximadamente 29.780 millones de yuanes, y es además el mayor proyecto químico de carbón individual por escala de inversión en la provincia de Shanxi. El proyecto está planificado para utilizar carbón con alto contenido de azufre y alta temperatura de fusión de cenizas como materia prima, junto con electricidad verde, hidrógeno verde y medidas de aprovechamiento de recursos de CO2, para construir una unidad de metanol de 2,2 millones de toneladas anuales, que se convertirá posteriormente en 1 millón de toneladas de nuevos materiales de olefinas, con productos que se extienden aguas abajo a polietileno, polipropileno, plásticos degradables y otras categorías. Una vez que el proyecto esté en pleno funcionamiento, se espera reducir las emisiones de CO2 en aproximadamente 2,8 millones de toneladas al año, impulsar la agrupación industrial aguas arriba y aguas abajo, y fomentar el empleo local.
Esta unidad de producción de hidrógeno por electrólisis del agua es precisamente la jugada inicial de todo el plan bajo en carbono para olefinas. Su desempeño operativo determina directamente la viabilidad de la promoción comercial del hidrógeno verde en escenarios químicos de carbón a gran escala, y también determina el margen de expansión de proyectos similares posteriores bajo restricciones de emisiones de carbono. La industria observa con atención los datos operativos a largo plazo de este proyecto de demostración. A diferencia de los proyectos de producción de hidrógeno conectados a la red, el modo aislado, combinado con la producción química continua a largo plazo, crea condiciones operativas más complejas. Si el proyecto logra mantener de forma consistente una viabilidad económica estable, ofrecerá una vía de transformación clara para las bases energéticas de Shanxi, Shaanxi y Mongolia Interior, ricas en carbón y con abundantes recursos eólicos y solares.
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