煤炭资源大省内蒙古,何以在氢能领域“拔尖”?

电力ABC 2023-07-07
2307 字丨阅读本文需 6 分钟

今年以来,内蒙古自治区(下简称:内蒙古)“绿氢”项目的上马数量和速度可以说是令人应接不暇,大有“势如破竹”之势。

首个万吨级新能源制氢项目成功在内蒙古产出第一方“绿氢”

6月29日,我国首个万吨级新能源制氢项目——内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗纳日松光伏制氢产业示范项目(以下简称“纳日松项目”)成功制取第一方氢气。此次制取绿氢的成功,是鄂尔多斯绿氢制取迈出的一小步,实则是我国绿氢发展迈出的一大步,将为我国绿电制氢规模化、商业化发展积累宝贵经验。

纳日松项目是内蒙古自治区第一批风光制氢一体化示范项目,是鄂尔多斯、内蒙古自治区、全国乃至全球首个最大的万吨级新能源制氢项目,由中国三峡新能源(集团)股份有限公司与满世投资集团有限公司合资建设。项目利用采煤回填区建设光伏电站,年均发电量约为7.4亿千瓦时,其中20%将直接输送至当地电网,剩余80%用于绿氢生产。项目安装15套1000标方/小时的碱性电解制氢装备,年产氢气约1万吨、氧气约8万。

“内蒙古光照条件优越,为新能源制氢提供丰富资源和较低电价水平,尤其是在鄂尔多斯区域,其光照条件在全国范围内都是比较好的,同时我们利用大面积的采煤沉陷区域建设光伏电站,充分利用了内蒙古原有的产业基础。”三峡新能源(集团)股份有限公司内蒙古分公司党委委员、副总经理、兼鄂尔多斯市瀚峡新能源有限公司董事长周渊向记者介绍。

基于此,纳日松项目高效、密切结合太阳能与氢能两大清洁能源,利用太阳能产出的绿电,将水通过电解水装置分解成氢气和氧气,通过探索无污染、零排放的绿电制氢新模式来解决可再生能源高比例并网存在的电力消纳这一核心问题。

“内蒙古非常适合推广可再生能源制氢,可以将内蒙古地区打造成大规模风光绿氢制造基地,成为绿氢的源端生产地。”该项目技术负责人季孟波表示。一方面,内蒙古有较丰富煤炭及化工企业,目前煤化工绿氢替代的需求量约600万吨;自治区内重型柴油机车、矿用重型卡车、矿山机械、各类采运矿车、物流车辆接近50万辆,如果推行交通重卡燃料,替代现有燃油重卡,绿氢的需求量约为600万吨。发展绿氢可优化内蒙古能源产业结构,同时又有大规模绿氢消纳场景。“加上自有电网灵活调度和持续政策支持等独特优势加持,内蒙古是全国最好的发展绿氢产业的区域。”季孟波说。

“煤碳”大省也是“风光”大省,具备得天独厚的绿氢产业优势

内蒙古能源资源的A面——煤炭、油气资源丰富。特别是煤炭资源,约占全国的1/4、全球的1/8,位列全国第一。承担着全国18个省区市的煤炭保供任务,是名副其实的“煤炭”大省。

而内蒙古能源资源的B面——风光资源也是全国第一。内蒙古风能资源约占全国资源总量的57%,太阳能资源约占全国资源总量的21%。这一特点,为内蒙古发展绿氢产业提供了得天独厚的优势。

凭借优秀的资源禀赋和广阔的应用场景,内蒙古高度重视氢能产业发展,提出全力打造“全国绿氢先行示范区”。眼下,内蒙古在氢能基础设施建设、产业链协同整合上已经领跑全国,在我国省区中,已规划绿氢示范项目最多,发展潜力巨大。

此外,与大部分省份不同,内蒙古大规模开发利用新能源的制约因素不在资源,而在于消纳能力及新增负荷,而发展氢能,可以有效解决内蒙古新能源消纳问题。通过大规模绿电制绿氢,可以变储电为储氢,为内蒙古拓宽新能源消纳场景,带来大量的新增用电负荷。

不仅如此,内蒙古传统煤炭、冶金、工业等领域还可以为氢能提供更加丰富的应用场景。内蒙古是我国重要的能源化工基地,年氢气需求量约700万吨,站全国1/4以上;全区拥有各类采运矿车、物流车辆超过100万辆,位居全国前列,在“中长途+中重载”车领域开展氢燃料电池车替代的场景也颇为丰富。

据统计,截至今年一季度,内蒙古全区就已批准了31个绿氢项目,是国内规划建设绿氢示范项目最多的省(区),预计年底,内蒙古将形成10万吨绿氢产能,2025年产能将达到52万吨。2023年将是内蒙古绿氢的发展元年。

值得一提的是,国家氢能产业顶层设计《氢能产业发展中长期规划(2021—2035 年)》中设定的目标是,到2025年我国可再生能源制氢量达到10—20万吨/年,仅内蒙古的规划就将超过该数字。

从项目类型看,依托风光资源制氢与合成氨、甲醇等化工一体化项目是内蒙古氢能投资的热点;区域分布上,鄂尔多斯地区的项目数最多;从项目业主看,能源央企是内蒙古风光制氢一体化项目的主力。

建设氢走廊优势明显,打造“制储输用”全产业链

不仅是制氢,内蒙古建设氢走廊,打造“制储输用”全产业链的优势也极为明显。作为我国重要的能源化工基地,内蒙古在当地就能形成制氢、储氢、输氢、用氢闭环。

对此,内蒙古自治区人民政府办公厅去年发布《关于促进氢能产业高质量发展的意见》,提出到“十四五”末,自治区形成集制备、存储、运输、应用于一体的氢能产业集群,氢能产业总产值力争达到1000亿元。

《意见》要求——

• 2025年前,内蒙古开展“风光储+氢”“源网荷储+氢”等绿氢制备示范项目15个以上,绿氢制备能力超过50万吨/年;

• 鼓励工业副产氢回收利用,工业副产氢利用超过100万吨/年,基本实现应用尽用;

• 建成加氢站(包括合建站)100座以上;

• 加速推进燃料电池车替代中重型燃油矿用卡车和公共服务车辆,推广氢燃料电池重卡5000辆以上,累计推广燃料电池汽车突破1万辆;

• 探索绿氢在化工、冶金、分布式发电、热电联供等领域的示范应用,打造10个以上示范项目;

• 培育或引进50家以上氢能产业链相关企业(包括15至20家装备制造核心企业),电解槽、储氢瓶、燃料电池等装备的关键材料及部件制造取得技术突破。

内蒙古绿氢的潜力除了可以就地“制储输用”,未来还将通过输氢管道造福“京津冀”地区。

近日,拟建起于内蒙古乌兰察布市,终点北京燕山石化的“西氢东送”输氢管道示范工程已被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》。该管道是我国首条跨省区、大规模、长距离的纯氢输送管道。

管道全长400多公里,经过内蒙古、河北、北京等3省(市)9个县区,连接中石化在内蒙古的绿氢产地和燕山石化,一期运力10万吨/年,预留50万吨/年的远期提升潜力。

未来,该工程势必推动内蒙古绿氢的大规模应用,助力内蒙古绿氢资源触达市场需求旺盛的东部地区,有效缓解我国“绿氢供需错配”的发展瓶颈问题。

文章来源: ​中国能源报,能链研究院

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