ChinaCoal Pingshuo завершил строительство завода по производству водорода мощностью 600 000 кВт вне сети: первая в Китае демонстрация интеграции автономного производства водорода на солнечной энергии с углехимией

Недавно на объекте электролизного производства водорода первой очереди проекта по производству водорода на основе автономной возобновляемой энергии мощностью 600 000 кВт в зоне проседания угольных разработок угольной компании «Пиншо» корпорации China Coal, строительство которого ведёт Вторая строительная корпорация химического машиностроения Китая, было завершено возведение основной конструкции. Это событие устранило серьёзное препятствие в основном графике строительства проекта. Являясь первой в Китае крупномасштабной демонстрационной установкой, глубоко интегрирующей автономное производство водорода на основе фотоэлектрической энергии с углехимической промышленностью, завершение возведения конструкции означает, что маршрут сокращения выбросов углерода «зелёная электроэнергия — зелёный водород — зелёная химия» постепенно переходит от чертежей к практической проверке на площадке.

Железобетонная конструкция, максимальная высота возведения фронтона 15,8 м

Основная конструкция данного объекта выполнена из железобетона и разделена на две основные функциональные зоны: рамную и связевую. Высота опалубки на отдельных участках превышает 8 м, а максимальная высота возведения фронтона достигает 15,8 м, что делает этот объект разделительным и подразделительным проектом с относительно высоким риском и крайне малым допуском на ошибки при строительстве.

Проектный отдел заранее усилил контроль безопасности и качества до начала строительства, все строительные работы строго выполнялись в соответствии со специальным планом, утверждённым экспертной комиссией. В ходе строительства непрерывно усиливались проверки на площадке, особое внимание уделялось таким ключевым процессам, как монтаж рам, затяжка крепёжных элементов и темп бетонирования, одновременно проводился динамический мониторинг опалубочных опор и рамных систем с немедленным устранением любых обнаруженных опасностей. С учётом неблагоприятных условий на площадке, таких как сильные ветровые нагрузки, высокие нагрузки и вибрационные помехи, команда заранее провела моделирование рисков и разработала соответствующие планы реагирования, обеспечив надлежащие условия для последующей доставки и монтажа оборудования.

Автономный режим работы, электролизёры напрямую поглощают колебания ветровой и солнечной энергии

Площадка проекта расположена в зоне проседания угольных разработок в Шочжоу, провинция Шаньси, общий технический маршрут — «фотоэлектрическая генерация — электролиз воды для производства водорода — синтез аммиака». На просевших горных землях размещаются фотоэлектрические модули, а вырабатываемая электроэнергия напрямую подаётся на электролизёры для производства зелёного водорода. Производимый зеленый водород подается в установку синтеза аммиака, заменяя серый водород, получаемый традиционными способами на основе угля и природного газа.

Традиционные способы получения водорода в углехимической промышленности характеризуются сравнительно высоким уровнем выбросов углерода: на 1 кг произведенного водорода приходится примерно 10–12 кг выбросов CO2, тогда как выбросы углерода при производстве зеленого водорода близки к нулю. Проект использует автономный режим работы, при котором выработка ветровой и солнечной энергии по своей природе нестабильна. В данном решении электролизеры и расположенные ниже по цепочке химические установки напрямую принимают на себя эти колебания, без необходимости в крупнотоннажных накопителях энергии, что обеспечивает контролируемый по затратам новый подход к локальному потреблению новой энергии. Одновременно экологически нарушенные земли проседания от угледобычи вновь обретают промышленную ценность благодаря развитию фотоэлектрической генерации, обеспечивая двойной эффект — восстановление экологии и развитие энергетики.

Общий объем инвестиций 29,78 млрд юаней, ежегодное сокращение выбросов углерода около 2,8 млн тонн

За проектом стоит более масштабная интегрированная схема China Coal Pingshuo по производству олефинов из угля. Этот проект имеет общий объем инвестиций около 29,78 млрд юаней и является крупнейшим единичным углехимическим проектом по объему инвестиций в провинции Шаньси. Проект предусматривает использование высокосернистого угля с высокой температурой плавления золы в качестве сырья в сочетании с мерами по использованию зеленой электроэнергии, зеленого водорода и утилизации CO2 для строительства установки по производству метанола мощностью 2,2 млн тонн в год с дальнейшей переработкой в 1 млн тонн новых олефиновых материалов, а продукция будет расширяться в сторону полиэтилена, полипропилена, разлагаемых пластиков и других категорий. После полного ввода проекта в эксплуатацию ожидается сокращение выбросов CO2 примерно на 2,8 млн тонн в год, что будет способствовать кластеризации смежных отраслей вверх и вниз по цепочке и стимулировать местную занятость.

Именно эта установка электролиза воды для производства водорода является первым шагом во всей низкоуглеродной концепции производства олефинов. Ее эксплуатационные показатели напрямую определяют целесообразность коммерческого продвижения зеленого водорода в крупнотоннажных углехимических сценариях, а также определяют возможности расширения последующих аналогичных проектов в условиях ограничений по выбросам углерода. Отрасль внимательно следит за долгосрочными эксплуатационными данными этого демонстрационного проекта. В отличие от проектов по производству водорода с подключением к сети, автономный режим в сочетании с длительным непрерывным химическим производством создаёт более сложные условия эксплуатации. Если проект сможет стабильно демонстрировать экономическую жизнеспособность, это укажет чёткий путь трансформации для энергетических баз в Шаньси, Шэньси и Внутренней Монголии, богатых углём и обладающих обильными ветровыми и солнечными ресурсами.