工业副产氢“地位”重新被定义,由“灰”到“绿”也能产生很大的经济效益

氢能畅想 2022-12-06
2802 字丨阅读本文需 7 分钟

除煤制氢以外,工业副产氢一直是我国最主要的氢气来源之一。随着氢能产业的发展,工业副产氢越来越在氢能产业发展初期和中期的氢源供给中被寄予厚望。业界认为,目前氢能发展尚处于初期,可优先利用低成本、产量大的工业副产氢作为氢源,在“前绿氢时代”,推动氢能产业的快速规模化应用。

近日,湖南省发改委、能源局联合发布《湖南省氢能产业发展规划》,提出2022-2025年为湖南省氢能产业培育期,在此期间,实现工业副产氢利用率明显提升,可再生能源制氢发展突破,形成氢源和燃料电池整车双轮驱动发展格局,氢能全产业链初具规模。

除煤制氢以外,工业副产氢一直是我国最主要的氢气来源之一。随着氢能产业的发展,工业副产氢越来越在氢能产业发展初期和中期的氢源供给中被寄予厚望。业界认为,目前氢能发展尚处于初期,可优先利用低成本、产量大的工业副产氢作为氢源,在“前绿氢时代”,推动氢能产业的快速规模化应用。

戴“灰帽”,氢能利用受限制

因为是从焦炉煤气中制备的,所以钢厂副产氢被定义为“灰氢”。

早在2019年济南举行的“氢能产业发展创新峰会”上,工信部原部长李毅中就指出,生产1公斤的灰氢,要伴生5.5公斤到11公斤的二氧化碳。他提出:“灰氢不可取,蓝氢可以用,废氢可回收,绿氢是方向。”

此次《规划》也提到:“严格控制化石能源制氢”,这算是把灰氢安排明白了。至于怎么限制,“因为制备灰氢产生大量二氧化碳,所以应用灰氢不应该视为清洁能源替代,也不能完成节能减煤降碳降污的目标,同时也要避免新上这类产能。”周勇表示,他也赞同“灰氢不可取”的观点。

在他看来,将钢厂、盐化、石化等工业副产氢划作“灰氢”有点“冤”,“副产氢的碳排放量已经计算在‘主产品’中了,再将这部分氢气定义为‘灰氢’,有重复计算碳排放的嫌疑;同时,工业副产氢提纯不被视为清洁替代能源,这也极大地限制了其高水平应用。”

好在《规划》提到,“建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系”,算是一定程度上为工业副产氢“松了绑”。

周勇则提到了“蓝氢”。据了解,所谓蓝氢是指用化石燃料制备氢气过程中,增加了碳捕捉和贮存环节(CCS),将大部分二氧化碳贮存于地下。他认为,工业副产氢的制备提纯过程,额外产生的碳排放很少,与蓝氢有相似之处,建议划为蓝氢管理。

多地开始重视布局

国家发改委、国家能源局今年3月联合印发的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》提出,到2025年,初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系;到2030年,形成较为完备的清洁能源制氢及供应体系,可再生能源制氢广泛应用;到2035年,形成氢能产业体系,可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升。

据中国氢能联盟测算,预计到2030年,我国氢气年需求量将达3715万吨,在终端能源消费中的占比约为5%,到2050年,氢气年需求量将接近6000万吨,氢能在终端能源体系中占比超过10%。

多位业内人士认为,碳达峰碳中和目标下,绿氢将是氢能产业未来重要的发展方向,但当前,由于可再生能源资源禀赋与终端用能需求空间分布不匹配,能源用氢政策不能“一刀切”。我国是全球最大的工业副产氢国家,因此工业副产氢在氢气供应方面有着得天独厚的优势。同时,与可再生能源电解水产业资源丰富的西北地区相比,工业副产氢可覆盖京津冀、长三角和广东地区,与氢能应用先发地区匹配。

基于此,多地开始重视工业副产氢的布局。据不完全统计,截至目前,已有近40个省(区、市)发布了涉及氢能的规划和政策,其中,上海、山东、山西、内蒙古等地都提出要发挥本地的“工业副产氢资源优势”。例如,《上海市氢能产业发展中长期规划(2022—2035年)》提出,将工业副产氢列为该市即将启动的氢能供应保障工程的首位。“十四五”期间,上海将重点推进低碳、安全的工业副产氢源保障项目建设,保障燃料电池汽车规模化推广的用氢需求。

“绿能”制氢,箭在弦上

除了工业副产氢,《规划》还提到可再生能源制氢。因为制备氢气的能源不产生碳排放,所以这种氢气也被称为“绿氢”,是完完全全的清洁替代能源。

不过,根据《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》,2020年,国内绿氢占比仅为3%。

具体到山东,作为能源消耗大省,山东的可再生能源多用来发电、直接并网消纳了,用作制氢储能的少之又少。

可喜的是,山东已经开始试点制氢储能项目了。根据3月23日一份名为《山东华电潍坊制氢加氢一体站备案证明》的文件,华电潍坊发电公司正投资2亿元,建设一期占地30亩,产能为5000标方每小时的制氢加氢一体站1座。二期计划投资4.5亿元,规划产能10000标方每小时。

据透露,该一体站未来将采取“调峰制氢”的方式,在电价位于波谷时制氢储能。二期建成后加氢能力能达到每天12吨。

除了上述试点,市场也已经有了反应。山东航禹能源有限公司执行董事丁文磊就发现,最近他们公司有不少光伏发电项目客户正在咨询制氢项目,准备作为配建的储能设施。

根据山东省能源局等部门印发的《关于开展储能示范应用的实施意见》,新增集中式风电、光伏发电项目,原则上按照不低于10%比例配建或租赁储能设施,连续充电时间不低于2小时。

在丁文磊看来,山东已经具备了从氢的制备、储运到销售、应用(发电)的整条产业链,“而作为绿电生产企业,上马制氢储能项目,既能够满足上述10%的要求,又能够无缝嵌入这条产业链。”他对经济导报记者表示。

“山东能源需求旺盛,又是可再生能源大省,非常适合建设‘就近利用为主的氢能供应体系’。”周勇说,“现阶段来看,应该充分利用工业副产氢,普及氢能应用场景;而绿氢则是未来的发展方向,现在就应该开始围绕碳交易市场,建设氢能利用工业体系,推动山东氢能试点省发挥排头兵的作用。”

可利用潜在增量巨大

氢能与化工产业似乎天生具有渊源:氢不但是有机化工产品的构成元素,也是化工生产的重要副产品。

煤制氢之外,工业副产氢是我国一大主要氢气来源途径。石油和化学工业规划院能源化工处副处长刘思明介绍,工业副产氢是指现有工业在生产目标产品的过程中生成的氢气,目前主要形式有烧碱(氢氧化钠)行业副产氢气、钢铁高炉煤气可分离回收副产氢气、焦炭生产过程中的焦炉煤气可分离回收氢气、石化工业中的乙烯和丙烯生产装置可回收氢气。

我国是全球最大的焦炭生产国,每生产一吨焦炭的同时可产生350—450立方米焦炉煤气,焦炉煤气中氢气含量约占超过一半。每生产一吨烧碱,将会产生 278立方米的副产氢气。相关数据显示,我国氯碱、炼焦以及化工等行业有大量工业副产氢资源,可满足近期和中期氢气的增量需求。

此外,工业副产气制氢相较于化石燃料制氢流程短,能耗低,且与工业生产结合紧密,配套公辅设施齐全,下游氢气利用和储运设施较为完善,因为工业副产气被认为是目前较为理想的氢气来源。

氯碱副产氢具有产品纯度高、原料丰富、技术成熟、减排效益高以及开发空间大等优势。作为全国最大的氯碱生产基地之一的山东齐鲁石化公司,有着电解工业原盐生产氢气的成熟技术。2021年12月30日,齐鲁石化首套氢气压缩充装项目全面建成进入试运行阶段。项目建成投用后,每年可外供氢气1000万立方米,约可供一万辆轿车分别行驶近一万公里。

专家介绍,在技术成熟度上,我国化工产业制氢关键技术主要是原料转化、变换、净化、分离,具有先进成熟可靠的自主技术,整体技术和装备能够实现国产化,并且已经大量用于煤化工、焦化和炼油等领域。

在地理上说,与未来在大型风光基地可再生能源电解水的西北地区相比,工业副产氢几乎可以覆盖京津冀、长三角和广东地区,与氢能示范区域匹配,可以提供相对低成本的氢能。

文章来源: 经济导报,能源产业聚焦,中国能源报

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:氢能畅想
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...