【聚焦支点建设·聚力五大攻坚 工业振兴】大冶:从“矿竭”到“氢兴”

云上大冶报道(记者 但超 姜皓 通讯员 陈小叶)废弃矿山变身光伏矩阵,深坑崖壁涌出高纯度绿氢,岩穴中储存着未来能源,氢能公交车、重卡穿梭于街道、矿山……

曾是“炉火照天地”的矿冶重地、全国首批资源枯竭城市之一的大冶市,近年来紧扣国家“双碳”战略,将氢能作为破解“矿竭城衰”、加速产业转型的核心抓手,投资34.38亿元打造“制、储、运、加、用”一体化氢能产业链,书写资源型城市转型的“绿色答卷”。

从“制”破局:矿山绿电涌出高纯度氢源

姜桥制氢工厂

10月29日清晨,金湖街道姜桥制氢工厂3号厂房内,当主控室技术员将启动键按下的瞬间,PEM质子交换膜电解槽的金属外壳泛起幽蓝光泽,纯度99.999%的氢气随即顺着管道奔涌而出。这一幕也是湖北省首个国家级氢能项目——“绿电绿氢制储加用一体化氢能矿场综合建设项目”常态化运行的日常状态。

“我们的氢气,够‘纯’!”湖北光谷东控股集团旗下绿冶氢能产业创新公司负责人张恒指着实时监测屏介绍,作为大冶市氢能项目核心工程,姜桥制氢工厂采用“碱性电解槽+PEM质子交换膜电解槽”双工艺:前者可控功率30%-110%,适合稳定运行;后者5%-110%灵活调节,完美匹配光伏电力的波动性。两种技术叠加,不仅将制氢能耗降低15%,更实现了“零碱液排放、零废水污染”的清洁生产。

宋晚村废弃矿山光伏发电项目

绿氢的“绿”,根源在“电”。制氢工厂旁的尾矿山上,宋晚村地面光伏电站EPC项目的黑色面板正高效捕捉每一缕阳光。这片由废弃矿山改造的光伏场,总装机20兆瓦,预计年发电2000万度,可直供制氢车间。

“过去这里是生态伤疤,现在成了‘阳光银行’。”张恒表示,矿坑地形经专家论证后,通过削坡、加固,既消除了地质灾害隐患,又为光伏板提供了最佳倾角。目前,姜桥制氢工厂满负荷运行年产绿氢1500吨,日制氢能力可达4吨左右,可满足250台公交车或100台矿用设备用氢需求。和远气体、法国液化空气集团等企业对大冶高纯度绿氢表现出浓厚兴趣,正就合作事宜深入洽谈。

更关键的是,这座工厂的“智慧”基因,从电解槽功率调节到氢气纯化,全流程由智能系统监控,连厂区围墙都刷了防火涂层。绿电制氢不仅降低了成本,更让每一度电都算得出碳减排量。

向“储”攻坚:废弃矿山变身“地下氢库”

制氢不易,储氢更难。氢气密度小、易泄漏、易燃易爆,传统高压罐储运成本高、安全性低,如何安全高效储氢成为大冶氢能全产业链布局的重要课题。依托废弃矿山资源,大冶将解决方案藏进了山体深处——在姜桥制氢工厂西北侧的岩穴中,建设湖北大冶深地储氢科研中试基地,探索岩穴深地储氢的路径。

大冶深地氢储能系统中试项目效果图

作为国内首个深地储氢科研中试项目,其核心设计是从矿山山脚垂直向内挖掘90余米,打造一个长30米、直径5米的圆柱形储氢硐室。硐室可承受10兆帕压力,相当于1000米水深压力,是常见高压罐承压能力的3倍,能储存5万标方氢气。中试项目建成后,依托光伏发电系统、水电解制氢与岩洞储氢设施的协同运行,预计全市每年可减少约40万吨二氧化碳(约12万吨碳)排放。

“岩穴储氢不仅储放效率高,埋地环境还大幅减少了泄漏、爆炸等风险,使用寿命比传统储氢方式更长。”中冶武勘工程技术有限公司副总工程师、湖北大冶深地储氢科研中试基地项目经理丁洪元介绍,项目由中国科学院武汉岩土力学研究所杨春和院士团队全程指导,集成了地质稳定性分析、氢泄漏实时监测、风险预警等多项技术,解决了岩穴储氢的关键技术难题,助力国内岩穴储氢实现从“0”到“1”的突破。

自2024年12月动工以来,该项目稳步推进。“技术监管体系让地下储氢的安全‘看得见、管得住’,也让建设更高效。”现场施工方负责人李伟伟说,按照规划,该项目预计今年11月底第一批罐体现场安装。届时,大冶将形成“光伏制氢—高压罐暂储—岩洞长储”的立体储氢体系,不仅能满足本地用氢需求,更有望成为省级规模化储氢总站的示范样本。

以“加”促用:氢能应用跑出转型加速度

氢能公交车

氢能的价值,最终要落在“用”上。在大冶东综合能源站,蓝白相间的加氢机与充电桩、加油枪一字排开。公交车司机甘海军一如往常将车停靠在加氢机旁,熟练地将加氢枪插入氢能公交车的加氢口,加氢机的屏幕上实时显示着加氢量、压力等数据,整个过程快速、平稳,10分钟不到,就“喂饱”了车辆。

“一分钟最高可以加7.2公斤氢气,满容量18公斤的氢气,足以支撑其续航200多公里,速度比起加油一点不差。”甘海军指着身后的氢能公交车表示,加氢站的每公斤氢气只要25元,比燃油成本还低30%。

大冶东能源站(加氢站)

作为大冶氢能项目的重要配套,类似的“近零碳”绿色能源站大冶已建成1座,而位于奥体大道、金山店镇的另外两座正加速建设,主体架构已经基本完成。

“所有加氢站的选址遵循‘城市入口、群众便利、矿产应用’原则,确保10公里内覆盖制氢与用氢场景。”张恒介绍,低运氢成本让氢能快速“下沉”,目前城区拥有12台氢能公交车、16台冷链运输车、5台氢能渣土车、7台商用氢能物流车,每月消耗绿氢16吨左右,覆盖城市交通、矿山运输、民生保障等多领域。

更深远的改变在产业端。“过去烧煤冒黑烟的冶炼炉,未来可能用氢气‘淬炼’,产品含碳量更低、硬度更高。”张恒介绍,氢气掺入,燃烧效率提高10%,热值是普通燃气的3倍,未来也可探索“燃气掺氢”,让更多企业享受降低碳排放、减少用气开支的氢能实惠。

不仅如此,张恒表示,未来大冶诸多企业均可以通过使用大冶绿氢降低碳排放,从而申请“绿证”(绿色电力证书),在政策合规、品牌形象、成本优化等多维度受益,大冶正朝着“氢能全应用”的前景大步踏进。

强“链”成势:矿冶之都蝶变清洁能源标杆

大冶的氢能突围,不止于“制、储、加、用”各环节的“点上突破”,更在于全产业链的“链上成势”。

大冶氢能创新科技园

大冶湖高新区氢能创新科技园的工地上,数据中心大楼已建成,一楼大厅一块巨大数字屏正实时模拟氢能全产业链运行场景——电解槽电流、加氢站流量等数据动态跳动,这里将集聚氢能研发、装备制造企业。“搭建氢能产业智能管控平台,打通制氢、储氢、运氢、用氢各环节数据壁垒,通过算法优化生产调度、运输路线和应用场景匹配,让产业链运行更精准、更高效。”氢能项目建设指挥部成员刘妍介绍。

目前,园区已有北京氢璞创能等两家氢能装备企业达成入驻意向。其中,氢璞创能大冶项目将建设燃料电池电堆及系统现代化产线,其生产总监在招商会上曾表示:“大冶‘绿电绿氢制储加用一体化’的基础设施布局,以及传统矿冶产业向新能源转型的决心,是我们选择落户这里的关键原因。”与此同时,大冶第二座制氢工厂已挂网招标,未来将进一步提升绿氢产能,为产业链延伸提供充足“源头供给”。

政策的加持,让链上布局更有底气。去年10月,湖北省发布《湖北省加快发展氢能产业行动方案(2024—2027年)》,提出打造具有全国影响力的氢能产业集群,推动湖北氢能强省建设,其中大冶氢能项目名列其中;大冶市委市政府则将氢能纳入“3+2+X”产业体系主攻方向,从土地出让、财政补贴、人才引进等方面出台“一揽子”扶持政策。

大冶氢能项目光伏发电项目建设现场

目前,大冶氢能产业链已初步形成:上游制氢有光伏保障,中游储氢有岩洞支撑,下游用氢有公交车、重卡等场景覆盖,创新链有高校院所赋能。“我们将推动氢能向冶炼、矿山、交通等领域渗透,让‘绿氢’成为工业生产、居民生活的新动能。”大冶市相关负责人介绍。

资源枯竭型城市转型,路在何方?大冶用氢能奋笔疾书:向新而行,向绿而进。

下一段旅程,大冶蓄势待发。

一审:陈 雪

二审:周春明

三审:姚文婷