中石化首套自研兆瓦级PEM电解水制氢装置投产

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12月14日，《中国科学报》从中国石化新闻办获悉，中国石化首套自主研发的兆瓦级质子交换膜（PEM）电解水制氢装置在燕山石化成功开车，产出合格高纯度氢气。该项目年产氢180吨，生产全过程实现零碳、零污染物排放，标志着中国石化质子交换膜电解水制氢成套技术实现工业应用，将有效助力我国氢能产业链发展。

绿氢是最清洁的能源载体，是实现工业低碳化和能源清洁化的重要手段。作为目前制取绿氢的最主要方法，电解水制氢具有制氢效率高、负荷范围宽、无污染等特点，能适应可再生能源发电的波动性，满足离网发电要求。同时，电解水制氢采用“零间隙”设计，体积小、启停速度快、操作灵活，是一种理想的加氢站站内制氢技术，将推动站内制氢发展，降低氢能成本。

该项目由中国石化石科院和燕山石化共同开发和建设，应用了国产化程度最高的单槽兆瓦级PEM电解水制氢成套设备。相较于多电解槽组合而成的制氢装置，单电解槽技术难度大，对材料和制造工艺要求更高，但其体积小、功率密度高、成本更低，是电解槽未来发展的主要方向。中国石化采取集成设计、一体成撬的设计理念，整撬围绕电解槽进行整体布局和管路优化设计，设备占地面积不到40平方米。

电解槽是质子交换膜电解水制氢装置的核心设备。中国石化自主开发阴极、阳极催化剂和膜电极，最大产氢量可达250标方/小时，功率调节范围大，氢气纯度达99.999%。

据悉，项目采用的是“绿电”，产出的“绿氢”主要销往北京、河北、山东等地区。作为北京市最大的氢气生产和供应企业，燕山石化已经被北京市房山区及大兴区列入北京市氢燃料电池城市示范群制氢重点企业名单目录，日供氢能力达4.5吨。

据介绍，近年来中国石化持续开发可再生能源电解制氢技术，满足绿氢发展需求。此前，石科院和燕山石化合作开发建设的中国石化首套30标方/小时PEM电解水制氢示范站成功投用，标志着中国石化打通PEM制氢设备从关键材料、核心部件到系统集成的整套流程；中原油田兆瓦级可再生电力电解水制氢示范项目已经中交，投产后将日产高纯度绿氢1.12吨。下一步，中国石化将加快催化剂、膜电极技术迭代，整合相关产业链，进一步降低装置成本，提高PEM电解水制氢技术市场竞争力。