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工業(yè)副產(chǎn)氫撬動(dòng)氫能規(guī)模化應(yīng)用
日期:2022-12-05   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_miaowanying 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
除煤制氫以外,工業(yè)副產(chǎn)氫一直是我國(guó)最主要的氫氣來(lái)源之一。隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,工業(yè)副產(chǎn)氫越來(lái)越在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期和中期的氫源供給中被寄予厚望。業(yè)界認(rèn)為,目前氫能發(fā)展尚處于初期,可優(yōu)先利用低成本、產(chǎn)量大的工業(yè)副產(chǎn)氫作為氫源,在“前綠氫時(shí)代”,推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)的快速規(guī)?;瘧?yīng)用。

近日,湖南省發(fā)改委、能源局聯(lián)合發(fā)布《湖南省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,提出2022-2025年為湖南省氫能產(chǎn)業(yè)培育期,在此期間,實(shí)現(xiàn)工業(yè)副產(chǎn)氫利用率明顯提升,可再生能源制氫發(fā)展突破,形成氫源和燃料電池整車(chē)雙輪驅(qū)動(dòng)發(fā)展格局,氫能全產(chǎn)業(yè)鏈初具規(guī)模。

除煤制氫以外,工業(yè)副產(chǎn)氫一直是我國(guó)最主要的氫氣來(lái)源之一。隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,工業(yè)副產(chǎn)氫越來(lái)越在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期和中期的氫源供給中被寄予厚望。業(yè)界認(rèn)為,目前氫能發(fā)展尚處于初期,可優(yōu)先利用低成本、產(chǎn)量大的工業(yè)副產(chǎn)氫作為氫源,在“前綠氫時(shí)代”,推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)的快速規(guī)?;瘧?yīng)用。

多地開(kāi)始重視布局

國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局今年3月聯(lián)合印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》提出,到2025年,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;到2030年,形成較為完備的清潔能源制氫及供應(yīng)體系,可再生能源制氫廣泛應(yīng)用;到2035年,形成氫能產(chǎn)業(yè)體系,可再生能源制氫在終端能源消費(fèi)中的比重明顯提升。

據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟測(cè)算,預(yù)計(jì)到2030年,我國(guó)氫氣年需求量將達(dá)3715萬(wàn)噸,在終端能源消費(fèi)中的占比約為5%,到2050年,氫氣年需求量將接近6000萬(wàn)噸,氫能在終端能源體系中占比超過(guò)10%。

多位業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下,綠氫將是氫能產(chǎn)業(yè)未來(lái)重要的發(fā)展方向,但當(dāng)前,由于可再生能源資源稟賦與終端用能需求空間分布不匹配,能源用氫政策不能“一刀切”。我國(guó)是全球最大的工業(yè)副產(chǎn)氫國(guó)家,因此工業(yè)副產(chǎn)氫在氫氣供應(yīng)方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。同時(shí),與可再生能源電解水產(chǎn)業(yè)資源豐富的西北地區(qū)相比,工業(yè)副產(chǎn)氫可覆蓋京津冀、長(zhǎng)三角和廣東地區(qū),與氫能應(yīng)用先發(fā)地區(qū)匹配。

基于此,多地開(kāi)始重視工業(yè)副產(chǎn)氫的布局。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截至目前,已有近40個(gè)?。▍^(qū)、市)發(fā)布了涉及氫能的規(guī)劃和政策,其中,上海、山東、山西、內(nèi)蒙古等地都提出要發(fā)揮本地的“工業(yè)副產(chǎn)氫資源優(yōu)勢(shì)”。例如,《上海市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2022—2035年)》提出,將工業(yè)副產(chǎn)氫列為該市即將啟動(dòng)的氫能供應(yīng)保障工程的首位。“十四五”期間,上海將重點(diǎn)推進(jìn)低碳、安全的工業(yè)副產(chǎn)氫源保障項(xiàng)目建設(shè),保障燃料電池汽車(chē)規(guī)模化推廣的用氫需求。

綠氫替代前最具經(jīng)濟(jì)性

《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)》指出,我國(guó)的焦?fàn)t煤氣、氯堿化工、合成氨及合成甲醇、丙烷脫氫等工業(yè)每年能夠提供百萬(wàn)噸級(jí)的氫氣供應(yīng),可在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期提供低成本、分布式氫源。

北京佳安氫源科技股份有限公司總經(jīng)理江風(fēng)表示,提純利用工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的氫氣既能提高資源利用率和經(jīng)濟(jì)效益,又能降低污染、改善環(huán)境。“低成本氫源還將縮短基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目投資回收期,讓更多企業(yè)愿意參與建設(shè),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,同時(shí)還能減少混有氫氣的廢氣燃燒,降低碳排放,減少燃燒后處理尾氣的環(huán)保投入,極大提高環(huán)保效益。”

中國(guó)國(guó)際工程咨詢(xún)有限公司高級(jí)工程師張建紅指出,隨著未來(lái)碳交易機(jī)制的進(jìn)一步成熟,煤制氫成本將因其產(chǎn)生的大量碳排放而有所上升。而電解水制氫由于電力價(jià)格、設(shè)備技術(shù)等因素,成本仍然較高。因此,與煤制氫、天然氣制氫、電解水制氫相比,工業(yè)副產(chǎn)氫的綜合成本優(yōu)勢(shì)更加明顯。

值得關(guān)注的是,工業(yè)副產(chǎn)氫還具備較大的減碳潛力。張建紅指出,以氫能重卡為例,49噸柴油重卡百公里油耗在32升左右,其百公里碳足跡為105公斤。而對(duì)于49噸氫能重卡,如果采用工業(yè)副產(chǎn)氫,百公里碳足跡可降至82.639公斤,單位車(chē)程碳足跡下降近21%。根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖2.0》,49噸氫能重卡的百公里氫耗將從目前的10公斤降至2030年的7.5公斤。隨著氫能重卡氫耗量的降低,其碳排放量也將進(jìn)一步減少。

“在氫冶金方面,根據(jù)測(cè)算,制備相近品質(zhì)的鐵水,即使采用焦化副產(chǎn)氫,理論上仍可降低高爐工序近20%的碳排放量。”張建紅表示。

還需穩(wěn)慎發(fā)展

“需要注意的是,工業(yè)副產(chǎn)氫并不能完全解決氫能的高成本問(wèn)題,‘雙碳’目標(biāo)下,工業(yè)副產(chǎn)氫的綠色程度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。”對(duì)此,張建紅建議,應(yīng)穩(wěn)慎發(fā)展工業(yè)副產(chǎn)氫。

“短期來(lái)看,工業(yè)副產(chǎn)氫是未來(lái)20年過(guò)渡階段的最佳選擇之一。近期,氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快的地方應(yīng)充分利用工業(yè)副產(chǎn)氫快速壯大市場(chǎng)規(guī)模。”張建紅表示,在“前綠氫時(shí)代”,發(fā)展工業(yè)副產(chǎn)氫將成為培育氫能終端市場(chǎng)的重要手段。通過(guò)提升工業(yè)副產(chǎn)氫在能源領(lǐng)域的應(yīng)用比例,可顯著提升經(jīng)濟(jì)價(jià)值。同時(shí),逐步對(duì)化工、鋼鐵等行業(yè)進(jìn)行改造,有助于傳統(tǒng)高碳行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),實(shí)現(xiàn)大規(guī)模降碳。

從市場(chǎng)發(fā)展的角度看,工業(yè)副產(chǎn)氫應(yīng)結(jié)合地域資源特點(diǎn),與多種氫源齊頭并進(jìn)發(fā)展。“氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,由于電解水制氫成本還較高,短時(shí)間內(nèi)很難成為氫氣的主要來(lái)源,工業(yè)副產(chǎn)氫由于成本相對(duì)較低、運(yùn)輸方便等優(yōu)勢(shì)將成為發(fā)展重點(diǎn)。中期階段將以煤制氫+CCUS、可再生能源發(fā)電制氫等大規(guī)模集中穩(wěn)定供氫為主,工業(yè)副產(chǎn)氫為輔助手段。進(jìn)入綠氫時(shí)代,可再生能源發(fā)電制綠氫將是最重要的供氫方式,煤制氫+CCUS、生物質(zhì)制氫等將成為有效補(bǔ)充。”張建紅進(jìn)一步表示。

原標(biāo)題:工業(yè)副產(chǎn)氫撬動(dòng)氫能規(guī)模化應(yīng)用
 
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