“煤的碳含量高、氫含量低,烯烴恰好相反,因此煤制烯烴生產(chǎn)過程需要加氫。以煤和水制取氫氣的方式,同時會排放大量二氧化碳?!币悦褐葡N產(chǎn)品為例,寶豐能源相關(guān)人士解釋稱,不同于傳統(tǒng)制氫路線,電解水制氫純度等級高、雜質(zhì)氣體少,“只要有足夠的綠氫,煤制烯烴排放二氧化碳的問題可以基本消除?!?br>
事實上,高碳排放亦是煤炭下游產(chǎn)業(yè)面臨的共性難題。開源證券分析指出,在碳達峰碳中和目標下,現(xiàn)代煤化工等“用煤大戶”亟待實現(xiàn)低碳排放,清潔低碳轉(zhuǎn)型壓力與日俱增?!霸谡叽罅χС窒?,氫能行業(yè)具備廣闊發(fā)展前景。隨著政策體系不斷完善,已在氫能產(chǎn)業(yè)進行布局或者規(guī)劃的傳統(tǒng)能源企業(yè)將從中受益?!?/p>
不少企業(yè)已采取行動。例如,兗礦能源依托現(xiàn)有煤化工產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,有序發(fā)展下游制氫等產(chǎn)業(yè),將力爭5年-10年讓氫氣供應(yīng)能力超過10萬噸/年。國家能源集團將推進新能源制氫與現(xiàn)代煤化工耦合發(fā)展、煤炭生產(chǎn)運輸及輔助環(huán)節(jié)的氫基新能源替代,更好發(fā)揮氫能與傳統(tǒng)化石能源、新能源的耦合作用。除了單個企業(yè),部分大型基地也已明確目標。以我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)示范區(qū)寧東基地為例,其將在“十四五”期間大力發(fā)展氫能。到2025年,基地可再生能源制氫產(chǎn)能將達到30萬噸以上,降低煤炭消費360萬噸標煤、減排二氧化碳700萬噸。
“布局氫能對寶豐能源來說是一條長遠的綠色發(fā)展之路。綠氫作為連接可再生能源與終端應(yīng)用場景的綠色二次能源,將在現(xiàn)代化工領(lǐng)域扮演深度脫碳的重要角色?!鄙鲜鲐撠熑烁嬖V記者。
工業(yè)副產(chǎn)氫未得到充分利用
除了“用于煤”,部分氫能也產(chǎn)自以煤為原料的項目及生產(chǎn)工藝。諸如合成氨、甲醇合成等裝置,以及高溫焦化副產(chǎn)焦爐氣、蘭炭副產(chǎn)煤氣等生產(chǎn)過程,均富含可觀的工業(yè)副產(chǎn)氫?!拔覈A(chǔ)工業(yè)發(fā)達,工業(yè)副產(chǎn)氫總產(chǎn)量全球第一,且氫源更易獲得。”北京佳安氫源科技股份有限公司總經(jīng)理江風(fēng)表示。
國家發(fā)改委近日印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035 年)》提出,結(jié)合資源稟賦特點和產(chǎn)業(yè)布局,因地制宜選擇制氫技術(shù)路線,逐步推動構(gòu)建清潔化、低碳化、低成本的多元制氫體系。在焦化、氯堿、丙烷脫氫等行業(yè)集聚地區(qū),優(yōu)先利用工業(yè)副產(chǎn)氫,鼓勵就近消納,降低工業(yè)副產(chǎn)氫供給成本?!笆奈濉逼陂g,“初步建立以工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫就近利用為主的氫能供應(yīng)體系”。
定位已經(jīng)明確,行動須跟上。“工業(yè)副產(chǎn)氫的利用率依然不高?!碧炷芸毓杉瘓F董事長張?zhí)烊翁寡?,工業(yè)副產(chǎn)氫是產(chǎn)品生產(chǎn)過程的副產(chǎn)物,但因純度較低、成分復(fù)雜,加之受制于技術(shù)手段,在工程建設(shè)之初的工藝設(shè)計時未對其綜合利用進行統(tǒng)籌考慮,目前多采用燃燒等低效利用途徑,甚至直接送到火炬排空。
張?zhí)烊闻e例,去年全國燒堿產(chǎn)量約3900萬噸,每噸燒堿副產(chǎn)約合0.025噸氫氣。很多企業(yè)往往更關(guān)注主產(chǎn)品,副產(chǎn)氫放空率高達30%,意味著全年近30萬噸氫氣被白白放空?!鞍凑彰枯v氫燃料電池車每天加注5公斤氫氣,行駛里程200公里來算,僅這些副產(chǎn)氫經(jīng)過純化,就能夠供應(yīng)約16.4萬輛氫燃料電池車。煤化工行業(yè)也將富余的工業(yè)副產(chǎn)氫進行‘點燈’‘排空’處理,若進行提純利用,既有效降低了氫氣成本,也解決了大規(guī)模生產(chǎn)難題,真正做到變廢為寶?!?/p>
分階段因地制宜推進聯(lián)動
“現(xiàn)階段,我國氫源相對單一,電解水制氫和可再生能源制氫尚未大規(guī)模推廣利用。中短期,可重點提高工業(yè)副產(chǎn)氫的綜合利用,建議因地制宜,鼓勵副產(chǎn)氫企業(yè)開展技術(shù)攻關(guān),進行工藝提純,將副產(chǎn)氫轉(zhuǎn)化為可高值利用的氫能源。重點鼓勵副產(chǎn)氫企業(yè)布局加氫站,打通氫能運輸通道,完善氫能供應(yīng)鏈。”張?zhí)烊芜M一步建議。
江風(fēng)認為,站在市場角度,工業(yè)副產(chǎn)氫也應(yīng)該分階段發(fā)展?!俺跗谝允痉俄椖繛橹鳎瑲錃庥昧枯^小,對工業(yè)生產(chǎn)影響小,以氫源經(jīng)濟便利為主。中期以大工業(yè)項目為主,氫氣用量適中,應(yīng)結(jié)合當?shù)刭Y源稟賦。當氫氣需求和使用量巨大時,需要更注重綠色發(fā)展,統(tǒng)籌規(guī)劃氫源分布,與其他氫源一起實現(xiàn)多元供給?!?/p>
加強“煤”“氫”聯(lián)動的路徑還有很多。張?zhí)烊闻e例,在煤化工行業(yè)加大技改補貼,鼓勵企業(yè)優(yōu)化工藝工序,減少煤制氫的權(quán)重,將可再生能源制氫作為煤化工下游原輔材料的來源。在冶金行業(yè),以氫氣代替煤炭作為還原劑的氫冶金技術(shù)是最佳脫碳途徑,鼓勵企業(yè)加強對氫能冶煉等低碳冶煉技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用力度,鼓勵鋼鐵等冶煉企業(yè)推廣“氫冶煉”。
“煤炭企業(yè)可充分利用已有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),進行多能融合發(fā)展?!痹趪鴦?wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所研究員郭焦鋒看來,煤礦較多集中于山西、內(nèi)蒙古、新疆、寧夏等地區(qū),這些地區(qū)風(fēng)光資源豐富,發(fā)展可再生能源電解水制氫潛力巨大。有能力的企業(yè)可利用煤礦現(xiàn)有的土地資源優(yōu)勢,有序、合理開發(fā)可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)鏈,同時實施煤化工與新能源耦合發(fā)展,推動現(xiàn)代煤化工綠色低碳轉(zhuǎn)型。
來源:中國能源報 2022-04-12 11:23