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專家建議，對于煤炭企業(yè)來說，不應該盲目地追求氫的產(chǎn)量，而應該注意氫的來源，綠氫是可持續(xù)發(fā)展的方向，也是煤炭企業(yè)減少碳排放的重要途徑。
以煤氣化制合成氣為龍頭，耦合風、光水電解制氫，建設70萬噸/年聚烯烴、10億立方米/年液化天然氣兩條主要生產(chǎn)線——位于新疆哈密的綠色低碳高值煤基化學品新材料項目，近日召開可行性研究報告評審會；在河南省發(fā)改委剛剛公布的可再生能源制氫示范項目名單中，河南平煤神馬東大化學有限公司16MW光伏制氫示范項目入選，到2023年，制氫規(guī)模擬達到240萬Nm3/年；結合自身需求，國家能源集團注重氫能、氨能在煤炭運輸領域的應用，宣布將在“十四五”期間規(guī)劃一批科技創(chuàng)新項目。
自今年年初以來，煤和氫之間的聯(lián)系一直很頻繁。許多煤炭企業(yè)瞄準氫能，作為低碳轉型和業(yè)務發(fā)展的起點，“氫”裝上陣，煤炭企業(yè)的前景如何？
從上游制氫到整個產(chǎn)業(yè)鏈
根據(jù)中國氫能聯(lián)盟、中國氫能標準化技術委員會等不同機構的數(shù)據(jù)，煤制氫仍然是中國的主要氫源，產(chǎn)量占60%以上，“煤炭企業(yè)涉足氫能產(chǎn)業(yè)的最大優(yōu)勢在于原料豐富，技術成熟。目前，每公斤煤制氫成本僅為電解水制氫成本的1/4-1/5?！敝袊鴩H經(jīng)濟交流中心科研信息部部長、能源政策研究所所長景春梅舉例表示，在煤化工反應中，煤氣化過程的第一步就是產(chǎn)氫，
除上游環(huán)節(jié)外，部分企業(yè)還進一步延伸到氫能全產(chǎn)業(yè)鏈。國家能源集團布局較早，初步形成了國家氫能項目布局。例如，江蘇省如皋市建設的全天候商業(yè)運營加氫站是中國第一個行政審批完整、完全市場化發(fā)展的國際標準商業(yè)加氫站。1月24日，河北省張家口市萬全油氫電綜合能源站正式啟動，集加油、加氫、充電于一體，為冬奧會提供氫保障。
在國家能源集團最新召開的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展專題會議上，總經(jīng)理劉國躍提出，在現(xiàn)有科研成果和發(fā)展的基礎上，把握氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景，選擇良好的技術路線，穩(wěn)步開展工程技術示范，穩(wěn)步布局項目。推進新能源發(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)運輸和輔助環(huán)節(jié)的氫基新能源替代，更好地發(fā)揮傳統(tǒng)化石能源與可再生能源、新能源的耦合作用。
地方煤炭公司也在大膽嘗試。在山西，中國最大的獨立商品焦和煉焦煤生產(chǎn)商美錦能源在佛山、云浮、山西太原、晉中等地建設了8座加氫站，去年共銷售了357輛氫燃料汽車。山東能源集團依托煤化工優(yōu)勢，積極布局制氫、儲氫、氫產(chǎn)業(yè)鏈，計劃建設海陸風電、光伏、氫能“雙千萬、雙園區(qū)”新能源產(chǎn)業(yè)集群。
從煤制灰 氫到清潔綠氫轉變
煤炭企業(yè)制氫優(yōu)勢突出，但缺點也非常明顯?！皻淠苁橇闾既剂希彩腔茉春涂稍偕茉粗g過渡和轉換的橋梁。煤制氫技術相對成熟，成本較低，但同時將制氫生產(chǎn)的二氧化碳捕捉和封存，才達到碳減排的目的?！敝袊こ淘涸菏恳聦毩硎荆跉洚a(chǎn)業(yè)清潔低碳發(fā)展的初衷，煤制氫將逐漸被基于可再生能源的綠氫所取代。
為了解決脫碳問題，衣寶廉提出對二氧化碳進行集中處理，如利用電解水制氫的副產(chǎn)氧，進一步與煤制氫結合，收集二氧化碳并注入油井，以提高產(chǎn)油量?！叭毡驹诎拇罄麃啅氖潞置褐茪涫墙Y合二氧化碳封存，通過儲氫載體甲基環(huán)乙烷運至日本，然后脫氫為甲苯，制取氫氣。”
北京低碳清潔能源研究院氫能研發(fā)負責人何廣利也表示，從整個生命周期的碳排放來看，現(xiàn)有的煤制氫方法違反了清潔低碳的要求?！皬倪@個角度來看，煤制氫不僅沒有優(yōu)勢，而且由于生產(chǎn)過程中的碳排放，反倒是第一個受到影響的行業(yè)。對于企業(yè)來說，不能盲目地追求生產(chǎn)多少氫，還要注意氫從哪里來。低碳氫源是可持續(xù)發(fā)展的方向，這也是煤化工企業(yè)減少碳排放的重要途徑?！?/span>
正如所說，一些企業(yè)已經(jīng)進行了探索。據(jù)寧夏寶豐能源集團相關負責人介紹，集團太陽能電解水制氫綜合示范項目預計年產(chǎn)2.4億標方綠氫，1.2億標方綠氧，可直接供應化工裝置，綠氫代替煤炭原料，綠氧代替煤炭燃料生產(chǎn)高端化工產(chǎn)品?！懊旱奶己扛?、氫含量低，烯烴產(chǎn)品正好相反，因此需要煤和水制氫，反應過程中排放二氧化碳。電解水制氫純度等級高，雜質氣體少，考慮到減排效率，結合可再生能源，電解水制氫被認為是實現(xiàn)脫碳的最佳途徑，只要有足夠的‘綠氫’，煤制烯烴碳的排放問題就可以基本消除。”
綜合各種因素找準切入點
何廣利進一步提出，現(xiàn)有支持二氧化碳處理技術解決煤制氫碳排放的方法，并建立了相應的示范項目，但由于成本高，大規(guī)模推廣也需要政策支持。另一種減碳方法是“煤炭+新能源”。用可再生能源制氫代替灰氫。在滿足自用需求的基礎上，企業(yè)可以考慮作為氫源供應單位，將盈余的綠氫向外供給。隨著可再生能源成本的持續(xù)下降，經(jīng)濟問題將逐步改善。
景春梅承認，許多煤炭企業(yè)專注于制氫環(huán)節(jié)，但考慮到碳減排的約束，繼續(xù)盲目擴大煤制氫，將自己定義為氫源供應商是不可取的?！翱稍偕茉粗茪洹Ⅰ詈厦夯ぎa(chǎn)業(yè)鏈、對工業(yè)副產(chǎn)氫進行提純、去碳是可行的發(fā)展方向?！?/span>
除了“從哪里來”，還要注意“去哪里”。景春梅提出，氫能產(chǎn)業(yè)鏈較長，涵蓋上游制備、中游儲運、下游氫燃料電池、儲能應用等。煤炭企業(yè)不僅要看自己能做什么，還要把握行業(yè)和地區(qū)的整體情況?！氨热鐑\仍然是氫能行業(yè)面臨的堵點，約占終端用氫成本的50%。煤炭企業(yè)的很多項目都位于中西部地區(qū)，即使是低成本的煤制氫，超過一定運輸距離后經(jīng)濟性也會大大降低。如何生產(chǎn)運出去？再比如，燃料電池和車輛是一個相當復雜的產(chǎn)業(yè)鏈，很多專門從事氫能研發(fā)多年的公司才有突破。如果煤炭企業(yè)在技術和人才方面不占優(yōu)勢，不建議貿(mào)然嘗試。此外，許多地方已經(jīng)發(fā)布了氫能相關規(guī)劃，出現(xiàn)了‘沖動的跡象’。煤炭企業(yè)還應根據(jù)實際情況算好帳、布好局，避免重復建設和產(chǎn)能趨同?！?/span>
劉國躍表示，氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向主要包括清潔能源基礎燃料、能源儲存介質和不同能源行業(yè)耦合的重要媒介。國家能源集團將充分發(fā)揮新能源制氫和工業(yè)附加制氫的優(yōu)勢，以制氫和儲氫為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的切入點，促進氫能與煤基能源產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)的協(xié)調發(fā)展。
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