一缕绿氢，改写煤化工的“碳”底色

来源：中国能源新闻网 时间：2026-11-13 19:37

一缕绿氢，改写煤化工的“碳”底色

——大唐多伦15万千瓦风光制氢一体化示范项目建设纪实

纪宝明

　　深秋的锡林郭勒草原，风车缓缓转动，草色渐次泛黄。多伦县东北方向，120兆瓦风电与30兆瓦光伏同场而立，把风与光收进电网；二十余公里外的大唐多伦煤化工厂区，甲醇合成与聚丙烯装置昼夜不停。连接两处的，是一条看不见的“绿色通道”——风光发出的绿电就地制成绿氢，氢气经管道直供化工装置，替代过去由煤炭制取的灰氢。

　　这是国内首个中大型风光制氢与煤化工深度耦合的科技示范项目。从2023年拿到建设指标，到2024年12月29日制氢装置产出纯度99.999%的合格氢气，再到2025年12月顺利通过科技示范验收和重大科技攻关验收，大唐多伦15万千瓦风光制氢一体化示范项目用两年多时间，把“绿电—绿氢—绿色煤化工”这条链条打通、跑稳。截至2026年10月，项目累计产出绿氢5139万标准立方米，减排二氧化碳10.1万吨。

　　以用定产，让绿氢“就地安家”

　　绿氢项目难，难在“用”。不少示范项目制出了氢，却苦于没有稳定消纳口，“产得出、运不走、用不上”。多伦项目的第一步，是先把“婆家”定下来。

　　作为内蒙古东部最大的氢气产消企业，多伦煤化工每年消耗氢气26亿标准立方米，全部由煤炭气化制得。这既是沉重的碳负担，也是现成的、巨大的消纳场景。项目由此确立了“以用定产”的基本逻辑：不建孤立的制氢站，而是把制氢装置直接嵌进既有化工生产体系，绿氢经管道输送至甲醇合成及聚丙烯装置入口，替代部分煤制灰氢。

　　围绕这一场景，项目构建起覆盖可再生能源发电、电解水制氢、储运及终端利用的完整产业链。15万千瓦风光电站配套22.5兆瓦/45兆瓦时储能系统和专用输电线路，制氢厂配置13台碱性电解设备、额定产氢量14000标准立方米/小时，设计年产绿氢7059万标准立方米，可增产甲醇2.97万吨，年减排二氧化碳约13.88万吨。

　　就地制取、就地消纳，省去长距离储运的损耗与成本，也让绿氢在化工原料端完成了对灰氢的实质替代。煤炭资源梯级利用，碳元素更多固化在产品中，单位产品碳排放随之下降。一个场景，带动的却是制氢装备、智能控制系统、绿色化工多个环节的协同升级。

　　以数定配，把“配比账”算在开工之前

　　风光是“看天吃饭”的，化工是全年连续运转的。两者之间的落差，最终都要落在项目的经济账上。

　　项目前期，技术团队没有急着画图纸，而是先回到了数据里。依托当地历年积累的风光资源数据，团队开展全年逐时的生产模拟仿真，一遍遍推演风光装机、储能容量与制氢产能之间的配比关系：装机配小了，电解槽吃不饱，产能释放不出来；配大了，弃风弃光增加，度电成本抬高；储能把不稳的出力“削峰填谷”，但配置过量又会推高投资。

　　反复论证，方案最终落定：120兆瓦风电、30兆瓦光伏、22.5兆瓦/45兆瓦时储能，对应14000标准立方米/小时的制氢能力，在化工用氢需求与投资经济性之间找到平衡点，也规避了配比不科学导致的运营成本偏高、产能释放不足等隐患。

　　账算得细，效益就出得来。项目开发的一体化能量管控平台，把风光发电预测、余电上网、储能储氢、调氢外送与耦合煤化工纳入统一调度，在绿电上网总量受控的前提下多制氢、少弃电。2025年，项目绿氢制取成本降至1.42元/标准立方米，处于行业领先水平。下一步，团队还将结合蒙西电网波动电价，探索“高电价时段售电、低电价时段制氢”的运行模型，让这套配比继续“长出”效益。

　　以技破题，“驯服”波动的风光

　　如果说配比设计是“纸上功夫”，那么把波动的新能源稳稳接进连续的化工生产，就是实打实的“硬骨头”。

　　风电出力随风速起落，光伏入夜即归零，而电解槽对电流、电压的稳定极为敏感；频繁启停不仅影响氢气纯度，还会加速设备损耗，甚至波及整个化工系统的安全运行。项目团队联合科研院所与设备厂家，先后攻克电解水制氢系统变负荷控制、风光出力波动性与制氢系统稳定性匹配、设备电化学腐蚀、能耗成本偏高、安全风险突出等一系列行业共性难题。

　　其中的关键，是那套被称为项目“大脑”的绿电制氢耦合煤化工一体化能量管控系统。它通过布置在风电场、光伏站、电解槽和化工装置上的传感器，实时采集出力、负荷、氢需求、储能余量等数据，自动调整电解槽运行负荷。风光充足时满负荷制氢、余电入库或上网，出力不足时调用储能或补充网电。系统还研发出秒级风光功率预测和绿氢耦合甲醇合成入口氢碳比先进控制（APC）系统，让绿氢与煤化工的耦合从“能用”走向“好用”。这套具有自主知识产权的平台，已入选国家能源局第五批能源领域首台（套）重大技术装备名单。

　　另一个突破在设备端。项目在运的2000标准立方米/小时碱性电解槽，是国内首次在风光波动工况下实现商业化运行的大容量电解槽，目前已连续稳定运行超过6200小时，累计产出合格氢气1067万标准立方米，为更大容量电解槽在新能源制氢领域的应用积累了宝贵经验。

　　技术立住了，竞争力也就立住了。2025年10月，项目入选国家能源局第一批能源领域氢能试点；2025年底，项目技术负责人张晶入选工业和信息化部第二批制造业人才支持计划——先进基础工艺人才；2026年9月，多伦煤化工公司凭借《风光制氢耦合煤化工关键技术与工程示范》成果，摘得中国电力企业联合会2026年度电力创新奖（系统成果类）特等奖；2026年11月，项目入选中国企业改革与发展研究会“2026年能源转型案例”。

　　从一缕氢到一条产业链，多伦的实践证明：绿氢替代灰氢，不只是能源品种的替换，更是能源系统与化工系统的一次重新咬合。接下来，项目将用长周期连续运行验证电解槽的安全可靠性，联合厂家推动设备迭代升级，并把能量管控策略打磨得更精更细。

　　草原上的风还在吹，管道里的氢还在流。这场发生在煤化工装置旁的绿色变革，正为高耗能产业的低碳转型，提供一个可复制、可推广的“大唐方案”。

　　责任编辑：沈馨蕊