煤氫聯(lián)動(dòng)向全產(chǎn)業(yè)鏈延伸
來(lái)源: 中國(guó)能源報(bào) 發(fā)布時(shí)間: 2022-02-09
專(zhuān)家建議，對(duì)于煤企而言，不能一味追求產(chǎn)多少氫，還要關(guān)注氫從哪里來(lái)，“綠氫”才是可持續(xù)發(fā)展的方向，也是煤炭企業(yè)降低自身碳排放的重要途徑。
以煤氣化制合成氣為龍頭，耦合風(fēng)、光水電解制氫，建設(shè)70萬(wàn)噸/年聚烯烴、10億立方米/年液化天然氣兩條主生產(chǎn)線——位于新疆哈密的風(fēng)光多能互補(bǔ)制綠色低碳高值煤基化學(xué)品新材料項(xiàng)目，于近日召開(kāi)可研報(bào)告評(píng)審會(huì)；在河南省發(fā)改委剛剛公布的可再生能源制氫示范項(xiàng)目名單中，河南平煤神馬東大化學(xué)有限公司16MW光伏制氫示范項(xiàng)目入選，到2023年制氫規(guī)模擬達(dá)到240萬(wàn)Nm3/年；結(jié)合自身需求，國(guó)家能源集團(tuán)聚焦氫能氨能在煤炭運(yùn)輸板塊的應(yīng)用，宣布將在“十四五”期間謀劃一批科技創(chuàng)新項(xiàng)目……
開(kāi)年以來(lái)，煤氫聯(lián)動(dòng)頻繁。多家煤炭企業(yè)紛紛瞄準(zhǔn)氫能，將其作為低碳轉(zhuǎn)型、業(yè)務(wù)拓展的抓手，“氫”裝上陣，煤炭企業(yè)前景如何？
從上游制氫向全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)軍
來(lái)自中國(guó)氫能聯(lián)盟、中國(guó)氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)等不同機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)均顯示，煤制氫目前仍是我國(guó)的主要?dú)湓?，產(chǎn)量占比超過(guò)60%?！懊浩笊孀銡淠墚a(chǎn)業(yè)，最大優(yōu)勢(shì)在于制氫的原料富集、技術(shù)成熟，現(xiàn)階段每公斤煤制氫成本僅為電解水制氫的1/4-1/5。”中國(guó)國(guó)際經(jīng)濟(jì)交流中心科研信息部部長(zhǎng)、能源政策研究所負(fù)責(zé)人景春梅舉例，在煤化工反應(yīng)中，第一步“煤氣化”過(guò)程就會(huì)產(chǎn)氫，這些副產(chǎn)氫讓煤企具備“量”的優(yōu)勢(shì)。
除了上游環(huán)節(jié)，部分企業(yè)進(jìn)一步向氫能全產(chǎn)業(yè)鏈延伸。布局較早的國(guó)家能源集團(tuán)，初步形成了全國(guó)性的氫能項(xiàng)目布局。例如，其在江蘇省如皋市打造的全天候商業(yè)運(yùn)營(yíng)加氫站，是國(guó)內(nèi)第一個(gè)行政審批完備、完全市場(chǎng)化開(kāi)發(fā)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)加氫站。1月24日，由其建設(shè)的河北省張家口市萬(wàn)全油氫電綜合能源站正式啟動(dòng)，集加油、加氫、充電于一體，為冬奧會(huì)提供氫源保障。
在國(guó)家能源集團(tuán)最新召開(kāi)的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展專(zhuān)題會(huì)上，總經(jīng)理劉國(guó)躍提出，將在已有科研成果和發(fā)展基礎(chǔ)上，把握氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展脈絡(luò)，選擇好技術(shù)路線，穩(wěn)步開(kāi)展工程科技示范，扎實(shí)穩(wěn)妥布局項(xiàng)目。要推進(jìn)新能源發(fā)電與電解水制氫耦合發(fā)展、新能源制氫與現(xiàn)代煤化工耦合發(fā)展、煤炭生產(chǎn)運(yùn)輸及輔助環(huán)節(jié)的氫基新能源替代，更好發(fā)揮氫能在傳統(tǒng)化石能源和可再生能源、新能源的耦合作用。
地方煤企也在大膽嘗試。在山西，全國(guó)最大的獨(dú)立商品焦和煉焦煤生產(chǎn)商美錦能源，目前已在廣東佛山、云浮，山西太原、晉中等地建成8座加氫站，去年共售出氫燃料汽車(chē)357輛。依托煤化工優(yōu)勢(shì)，山東能源集團(tuán)積極布局制氫、儲(chǔ)氫、用氫產(chǎn)業(yè)鏈，計(jì)劃打造海陸風(fēng)電、光伏、氫能“雙千萬(wàn)、雙園區(qū)”新能源產(chǎn)業(yè)集群。
由煤制“灰氫”向清潔“綠氫”轉(zhuǎn)變
煤企制氫優(yōu)勢(shì)突出，短板卻也十分明顯?！皻淠苁橇闾既剂?，又是化石能源和可再生能源之間過(guò)渡和轉(zhuǎn)換的橋梁。煤制氫技術(shù)較為成熟、成本較低，但同時(shí)將制氫產(chǎn)生的二氧化碳捕捉和封存，才能達(dá)到碳減排目的?！敝袊?guó)工程院院士衣寶廉表示，基于氫能產(chǎn)業(yè)清潔低碳的發(fā)展初衷，煤制氫逐漸會(huì)被基于可再生能源的“綠氫”所替代。
為解決脫碳問(wèn)題，衣寶廉提出對(duì)二氧化碳集中進(jìn)行處理，比如利用電解水制氫的副產(chǎn)氧，進(jìn)一步與煤制氫結(jié)合，收集二氧化碳注入油井，以此提高產(chǎn)油量。“日本在澳洲搞褐煤制氫就是結(jié)合二氧化碳封存，通過(guò)儲(chǔ)氫載體甲基環(huán)乙烷運(yùn)至日本，再脫氫為甲苯，制取氫氣?！?/div>
北京低碳清潔能源研究院氫能研發(fā)負(fù)責(zé)人何廣利也稱，從全生命周期碳排放來(lái)看，現(xiàn)有煤制氫方式與清潔低碳要求相違背?！耙源撕饬浚褐茪浞堑徽純?yōu)勢(shì)，由于生產(chǎn)過(guò)程排碳，反倒是首當(dāng)其沖受到影響的產(chǎn)業(yè)。對(duì)于企業(yè)而言，不能一味追求產(chǎn)多少氫，還要關(guān)注氫從哪里來(lái)，低碳的氫源才是可持續(xù)發(fā)展方向，反過(guò)來(lái)也是煤化工企業(yè)降低自身碳排放的重要途徑。”
如其所言，部分企業(yè)已展開(kāi)探索。據(jù)寧夏寶豐能源集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，該集團(tuán)太陽(yáng)能電解水制氫綜合示范項(xiàng)目，建成后預(yù)計(jì)年產(chǎn)2.4億標(biāo)方“綠氫”、1.2億標(biāo)方“綠氧”，可直供化工裝置，“綠氫”替代煤炭原料、“綠氧”替代煤炭燃料生產(chǎn)高端化工產(chǎn)品?！懊旱奶己扛摺浜康?，烯烴產(chǎn)品恰恰相反，因此需要用煤和水制氫氣，反應(yīng)過(guò)程排放二氧化碳。電解水制氫純度等級(jí)高，雜質(zhì)氣體少，考慮減排效益，與可再生能源結(jié)合電解水制‘綠氫’被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)脫碳的最佳途徑。只要有足夠的‘綠氫’，煤制烯烴碳排放問(wèn)題可以基本消除?！?/div>
綜合多方因素找準(zhǔn)切入點(diǎn)
何廣利進(jìn)一步提出，目前已有配套二氧化碳處理技術(shù)解決煤制氫碳排放的方式，并建成相應(yīng)的示范項(xiàng)目，但因成本偏高，規(guī)?；茝V還需要政策支持。另一種減碳方式是“煤炭+新能源”?！袄每稍偕茉粗茪涮娲覛洹?，在滿足自用的基礎(chǔ)上，企業(yè)可以考慮作為氫源供應(yīng)單位，將盈余的‘綠氫’向外供給。隨著可再生能源成本持續(xù)下降，經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題將逐步改善?！?/div>
景春梅坦言，諸多煤企集中在制氫環(huán)節(jié)發(fā)力，但考慮到碳減排約束，繼續(xù)一味做大煤制氫，將自己定義成氫源供應(yīng)商的思路不可取?！翱稍偕茉粗茪洹Ⅰ詈厦夯ぎa(chǎn)業(yè)鏈，對(duì)工業(yè)副產(chǎn)氫進(jìn)行提純、去碳是可行的發(fā)展方向?！?/div>
除了“從哪里來(lái)”，還要關(guān)注“到哪里去”。景春梅提出，氫能產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)，覆蓋上游制備、中游儲(chǔ)運(yùn)及下游的氫燃料電池、儲(chǔ)能應(yīng)用等。究竟在哪個(gè)細(xì)分領(lǐng)域布局，煤企既要看到自己能做什么，也要把握行業(yè)、地區(qū)的整體情況。“比如，儲(chǔ)運(yùn)至今仍是氫能產(chǎn)業(yè)面臨的堵點(diǎn)，占到終端用氫成本的50%左右。煤炭企業(yè)不少項(xiàng)目位于中西部地區(qū)，即便是成本低廉的煤制氫，超過(guò)一定運(yùn)距后經(jīng)濟(jì)性也將大打折扣。產(chǎn)得出，如何運(yùn)得出？再如，燃料電池及車(chē)輛是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)鏈，很多專(zhuān)做氫能的公司研發(fā)多年才有突破，煤炭企業(yè)若在技術(shù)、人才等方面不占優(yōu)勢(shì)，不建議貿(mào)然嘗試。此外，多地紛紛發(fā)布?xì)淠芟嚓P(guān)規(guī)劃，一哄而上的苗頭初現(xiàn)。煤企還要結(jié)合實(shí)際情況算好帳、布好局，避免重復(fù)建設(shè)、產(chǎn)能趨同?！?/div>
劉國(guó)躍表示，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向主要包括清潔能源基礎(chǔ)燃料、能量?jī)?chǔ)存介質(zhì)、不同能源行業(yè)耦合的重要媒介。國(guó)家能源集團(tuán)將結(jié)合自身實(shí)際，發(fā)揮在新能源制氫、工業(yè)附加制氫方面的優(yōu)勢(shì)，將制氫、儲(chǔ)氫作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的切入點(diǎn)，推進(jìn)氫能與煤基能源產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。
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