曾經，湖北大冶“爐火照天地”，3000余年的青銅冶煉史、1700多年的鐵礦采掘冶煉史，讓這里成為歷史悠久的礦冶名城。

今天，一輛輛身披“綠衣”的氫能公交車緩緩駛入大冶東綜合能源站，工作人員核對車輛型號、氫氣容量，并完成除靜電等操作后，將加氫槍接入車輛加氫口……不到10分鐘，“喝飽”氫氣的公交車奔向下一個公交站點。

不只是公交車，許多功能不同的氫能車輛每天奔走在大冶的大街小巷。因地制宜發展氫能產業，大冶正著力探索資源枯竭城市的綠色轉型新路。

廢棄礦山發出光伏綠電

走進位于大冶市金湖街道的姜橋制氫工廠中控室，安全管理員殷帥緊盯智慧大屏上的不同監控點位。開關按下，PEM質子交換膜電解槽通電，陽極產生的氧氣放空，陰極產生的氫氣則進入下一工段進行提純……只需要半個多小時，純度達99.999％的氫氣便能順利制備出來。

“工廠設計制氫能力3200標方／小時，滿負荷運行年產綠氫1500噸，日制氫能力可達5噸左右，可滿足200臺公交車或100臺礦用設備用氫需求。”殷帥介紹，作為大冶市氫能項目核心工程，姜橋制氫工廠采用“堿性電解槽＋PEM質子交換膜電解槽”雙工藝，制氫環節能耗直降15％，且“零堿液排放、零廢水污染”。

氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的清潔能源。2023年，大冶市謀劃實施綠電綠氫制儲加用一體化氫能礦場綜合建設項目，總投資34.38億元，包括新建三座綠電制氫工廠，配套建設光伏電站和加氫綜合能源站，搭建氫能產業智慧運營平臺等。

地處鄂東南地區，大冶“無中生有”發展氫能產業的底氣何在？大冶的回答是：立足本地資源稟賦，讓千年礦冶的文化在新時代煥發新光彩。

距離姜橋制氫工廠不遠的宋晚村，一處廢棄礦山山體上鋪滿了光伏板。“過去這里是生態傷疤，現在成了‘陽光銀行’。”綠冶氫能公司負責人張恒說，礦坑地形經專家論證后，通過削坡、加固，既消除了地質災害隱患，又為光伏板提供了最佳傾角。

據悉，這片由廢棄礦山改造的光伏場，總裝機20兆瓦，預計年發電2000萬度，可直供制氫車間。目前施工單位正在對光伏板接電纜、安裝逆變器，預計正式通電后，制氫工廠的用電價格將降低到3毛多錢一度。

大冶銅、鐵、煤、有色金屬等礦產資源豐富，開發利用歷史悠久，多年的采冶遺留下大量廢棄礦山。“利用礦山開發留下的廢棄用地、邊坡、尾礦庫等資源建設光伏電站，這種模式不僅解決了制氫工廠的電力供應問題，更實現了‘采空區變能源倉、尾礦場變發電站’的綠色蝶變。”張恒表示。

產學研協同破儲氫難題

制氫不易，儲氫更難。在宋晚村的光伏板之下，“巖洞儲氫第一庫”已經初具雛形。幾名施工人員在洞內進行巖體加固和襯砌等作業。

“以往，氫氣通常儲存于地面鋼質球罐中，成本高、儲量小，還非常占用地面空間。”中冶武勘工程技術有限公司設計院副總工程師謝亮介紹，在姜橋制氫工廠就有兩個巨大的儲氣罐，每個罐子的容量為1000立方米。

為了破解這一難題，去年12月，由中冶武勘工程技術有限公司投資、研發、設計及建設的湖北大冶深地儲氫科研中試基地項目開工建設。

這是中國首個巖洞儲氫科研中試項目。工作人員從礦山山腳垂直向內挖掘92米，打造一個長30米、直徑5米的圓柱形儲氫硐室。硐室可承受10兆帕壓力，相當于1000米水深壓力，是常見高壓罐承壓能力的3倍，能儲存5萬標方氫氣。

“用山體作為儲氣罐，經濟又安全。而大冶礦山資源豐富，非常適合作為巖洞儲氫的技術試點。”謝亮說，該項目由中冶武勘聯合中國科學院武漢巖土力學研究所、武漢科技大學等高校院所開展科研攻關。

存儲氫氣并不容易，首先要攻克的技術難題便是防止“氫脆”現象。“氫脆是指金屬材料在應力和氫的共同作用下，其塑性和韌性顯著下降，從而在內部產生微小裂紋。這種現象一旦發生，儲氫材料就可能斷裂，導致漏氣等安全隱患。”中國中冶專業技術領域首席專家、中冶武勘副總工程師丁洪元解釋說。

為了解決這一問題，中冶武勘聯合國家卓越工程師、武漢科技大學教授丁文紅團隊反復嘗試，成功研發出一種新型高強度抗氫金屬復合材料，用于巖洞儲氫的密封內襯。在中國科學院武漢巖土力學研究所楊春和院士團隊的支持下，項目還集成了地質穩定性分析、氫泄漏實時監測、風險預警等多項技術，逐一解決了巖穴儲氫的關鍵技術難題。

上個月，大冶深地氫儲能系統中試項目入選國家第一批能源領域氫能試點。預計明年3月建成后，依托光伏發電系統、水電解制氫與巖洞儲氫設施的協同運行，每年可減少約12萬噸碳排放。

政策引導打造氫能全產業鏈

在大冶東綜合能源站，三臺藍白相間的加氫機一字排開。33路公交車司機楊俊熟練地將車開到加氫區，交由現場工作人員幫忙加氫。屏幕上顯示氫氣單價為一公斤25元，隨著加氣量的變化，金額也隨之不斷增加。

“加滿一次容量為18公斤的氫氣，能跑200多公里，比燃油成本低30％。”楊俊說，現在基本上三天兩充，每次快的話五六分鐘就能加滿氫氣。工作人員拔下加氫槍，屏幕上顯示3分鐘就加了10多公斤。

車上的儀表盤顯示，自今年4月氫能專線開始運行，這輛車已經跑了29463公里。“氫能公交車尾部的排氣管排出的是水，環保無污染。”楊俊表示。

目前，大冶城區已有12臺氫能公交車、16臺冷鏈運輸車、5臺氫能渣土車、7臺商用氫能物流車常態化運營，每月消耗綠氫16噸左右，覆蓋城市交通、礦山運輸、民生保障等多領域。“預計明年6月之前，全市要布局300臺氫能車輛。”大冶市氫能項目建設指揮部辦公室相關負責人介紹。

應用端的拓展離不開政策支持。近日，大冶推出支持氫能產業發展的16條措施，涵蓋氫能“制、儲、加、用”全產業鏈，如年產綠氫500噸及以上的企業，可獲最高不超過500萬元用電補貼；對新建、已建和改建且日加氫能力500公斤及以上的加氫站，一次性給予項目投資20％、最高不超過200萬元支持；礦山、貨運、客運等領域企業、單位使用氫燃料電池車輛，每年每車最高補貼10萬元。

不只是交通領域，在大冶湖高新區氫能創新科技園，施工機械往來穿梭，一派熱火朝天的繁忙景象，這里即將招引一批氫能產業鏈上下游的企業入駐，同時還將搭建大冶市氫能智慧管控平臺，覆蓋光伏發電、電解制氫、管道輸氫、巖穴儲氫、能源站儲加用全流程，實現精準調度與動態監管，助力企業碳減排。

目前，大冶第二座制氫工廠已掛網招標，兩座新的綜合能源站建設已進入收尾階段，更多產業應用場景正在拓展……“大冶的氫能探索，正努力為縣域發展未來產業、推動低碳轉型提供示范樣板。”大冶市委書記孫輒表示，大冶將積極推廣氫能在礦山、氫冶煉、電子信息等領域的深度應用，助力產業深度脫碳，降低產品碳足跡，實現“綠色能源吸引綠色產業、綠色產業消納綠色能源”的良性循環。