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因地制宜發(fā)展“藍(lán)色氫能” 支持工業(yè)副產(chǎn)氫地區(qū)氫能就近高效利用
日期:2022-08-31   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_sangjuanjuan 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
在“雙碳”目標(biāo)下,繼太陽能、風(fēng)能等新能源快速發(fā)展之際,氫能作為公認(rèn)的零碳能源正在脫穎而出。高盛公司認(rèn)為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出對經(jīng)濟(jì)、社會的沖擊和影響,將是具有顛覆性的。作為一種新興綠色的能源形式,更確切地說是一種高效清潔的能源載體,它具有熱值高(是普通汽油熱值的3-4倍)、資源豐富(宇宙質(zhì)量的75%為氫)、低碳環(huán)保(沒有毒性,不排放二氧化碳)、用途廣泛(應(yīng)用于能源、交通運(yùn)輸、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域)、前景廣闊(到2050年,在全球氫能將創(chuàng)造3000萬個工作崗位,創(chuàng)造2.5萬億美元產(chǎn)值,占能源消費(fèi)的18%;在中國氫氣需求量接近6000萬噸,產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值達(dá)到12萬億元,占能源消費(fèi)的10%)等特性,是未來國家能源體系的重要組成部分、綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要抓手、未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。開發(fā)利用好氫能,對推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、保障能源安全具有重大意義。

氫能的利用包括氫的制取、儲存與運(yùn)輸、應(yīng)用三個環(huán)節(jié)。當(dāng)前,主流的制氫技術(shù)包括化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫、電解水制氫等三大類,也就是所謂的“灰色氫能”“藍(lán)色氫能”“綠色氫能”。比較來看,化石能源制氫即“灰色氫能”技術(shù)路線目前已經(jīng)比較成熟,成本較低(甲烷重整制氫成本13-19元/公斤,煤制氫成本9-11元/公斤),但制取過程排放大量二氧化碳等污染物,可采用碳捕集與再利用(CCUS)技術(shù)減排,但制氫成本也會相應(yīng)上升。電解水制氫即“綠色氫能”技術(shù),是指通過“新能源發(fā)電技術(shù)+電解水制氫技術(shù)”等方式,實(shí)現(xiàn)零污染、可持續(xù)的氫能制備,過程中不產(chǎn)生二氧化碳和其他污染物,從而獲得真正意義上的清潔能源,但目前技術(shù)還不完全成熟,尤其是制氫成本高(每度電0.6元時,制氫成本40-50元/公斤,電價占總成本的60%~70%),尚不具有市場競爭力。工業(yè)副產(chǎn)氫屬于“藍(lán)色氫能”范疇,是焦?fàn)t煤氣、氯堿工業(yè)、石化工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品,工藝成熟,產(chǎn)量穩(wěn)定,成本較低(制氫成本10-16元/公斤),是中短期內(nèi)最為可行的制氫途徑,可以通過CCUS技術(shù)的運(yùn)用,進(jìn)一步降低二氧化碳排放。

目前,我國氫氣年產(chǎn)量3300多萬噸,其中工業(yè)副產(chǎn)氫1000萬噸左右,為全球之最。長期以來,我國對于副產(chǎn)氫氣的利用重視不夠,氯堿行業(yè)副產(chǎn)氫氣大量空放,焦化行業(yè)副產(chǎn)焦?fàn)t氣大多“點(diǎn)燈”,資源浪費(fèi)現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重。主要問題有五點(diǎn):一是氫需不旺。下游市場開發(fā)不力,終端應(yīng)用場景偏少,基本局限于交通領(lǐng)域;二是儲氫不易。低溫儲氫能耗大、易揮發(fā),高壓儲氫體積密度小,固體儲氫質(zhì)量密度低、成本高、操作條件苛刻;三是加氫不便。安全要求嚴(yán)酷,站場選址困難,一次投資偏高。中等規(guī)模加氫站建設(shè)費(fèi)用1000萬-2000萬元,是傳統(tǒng)加油站的2-3倍;四是運(yùn)氫不濟(jì)。運(yùn)輸成本高,以百公里計(jì),長管拖車2.9元/公斤、液氫槽車1.3元/公斤,管道運(yùn)輸投入大,500萬元/公里,合理運(yùn)輸半徑只有200-300公里;五是管理不順。目前,氫能管理渠道不夠順暢,安全監(jiān)管責(zé)任也不夠明確,項(xiàng)目審批效率低下,某自治區(qū)僅辦理加氫站建設(shè)手續(xù)就需加蓋35個公章。

工業(yè)副產(chǎn)氫屬能源密集型產(chǎn)業(yè)。焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫主要集中在山西、陜西、河北等省份,氯堿副產(chǎn)氫主要集中在山東、江蘇、浙江、河南、河北等省份,丙烷脫氫主要集中在京津冀、山東、江浙、福建、廣東等地。目前,國內(nèi)氫氣運(yùn)輸主要采用高壓氣態(tài)運(yùn)輸方式,20兆帕長管拖車單車運(yùn)力250-350公斤,運(yùn)輸半徑200公里,若長距離運(yùn)輸則成本大幅增加。

我國氫能產(chǎn)業(yè)尚處于起步時期,比較衡量三大類主流制氫工藝的經(jīng)濟(jì)性、成熟性、可靠性,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先把易獲取、成本低、規(guī)模大的工業(yè)副產(chǎn)氫用起來,把工業(yè)副產(chǎn)氫氣利用放在重要戰(zhàn)略位置,因地制宜發(fā)展“藍(lán)色氫能”,率先打通全產(chǎn)業(yè)鏈條,蹚出商業(yè)化路子,開創(chuàng)清潔能源新模式。從工業(yè)副產(chǎn)氫的特性優(yōu)勢出發(fā),建議實(shí)行“場景應(yīng)用為基,安全高效為要;重卡公交先行,產(chǎn)業(yè)鏈群聯(lián)動;就地就近利用,局域鏈?zhǔn)椒?wù)”的開發(fā)策略。“場景應(yīng)用為基,安全高效為要”,要盡快激發(fā)氫能需求應(yīng)用潛力,把大量閑置的工業(yè)副產(chǎn)氫用起來,下大力氣開發(fā)氫能應(yīng)用場景,尤其是工業(yè)園區(qū)、鋼鐵冶煉、新型農(nóng)場、專業(yè)運(yùn)輸?shù)纫?guī)?;瘹淠軕?yīng)用場景。氫氣易燃易爆,要從技術(shù)、裝備、管理等諸方面開發(fā)副產(chǎn)氫高效利用實(shí)用體系技術(shù)和消納模式,強(qiáng)化氫能制取、儲運(yùn)、利用的全過程安全監(jiān)管,確保安全用氫、高效用氫。“重卡公交先行,產(chǎn)業(yè)鏈群聯(lián)動”,交通領(lǐng)域氫能應(yīng)用已經(jīng)起步,氫能汽車制造工藝總體成熟,較之電動車、燃油車,氫能重卡具有啟動快、負(fù)載重、出力大、爬坡好的優(yōu)點(diǎn),氫能公交、氫能專用車也具有良好的運(yùn)載性能和比較優(yōu)勢,在副產(chǎn)氫富集區(qū)率先應(yīng)用條件成熟,市場有利。在工業(yè)副產(chǎn)氫豐富的地區(qū),圍繞副產(chǎn)氫技術(shù)研發(fā)、裝備制造、配套服務(wù),形成上中下游、相關(guān)產(chǎn)業(yè)聯(lián)動耦合的氫能應(yīng)用創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈;與當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相結(jié)合,建立氫能產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用生態(tài)圈和服務(wù)鏈。“就地就近利用,局域鏈?zhǔn)椒?wù)”,受限于儲氫運(yùn)氫技術(shù),氫能的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸尚缺乏經(jīng)濟(jì)性。要以副產(chǎn)氫生產(chǎn)基地為圓心,合理的運(yùn)輸距離為半徑(200公里范圍內(nèi)),開展固定線路、鐘擺式運(yùn)輸。依托工業(yè)副產(chǎn)氫基地,就近就便建立氫能化工園區(qū)、制造園區(qū),通過專用氫氣輸送管網(wǎng)或物流點(diǎn)對點(diǎn)供氫,形成規(guī)模化利用、集中式消納、局域化服務(wù)的氫能商用圈。在氫源點(diǎn)附近建設(shè)加氫、儲氫站場,配套建設(shè)汽修廠、停車場、汽車旅館等保障服務(wù)體系。

相較于歐美先進(jìn)國家,我國的氫能產(chǎn)業(yè)仍存在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力不強(qiáng)、技術(shù)裝備水平不高、產(chǎn)業(yè)政策支撐不夠、商用生態(tài)開發(fā)不足等諸多問題,亟須通堵點(diǎn)、蹚路子、建體系、出試點(diǎn)。依托我國工業(yè)副產(chǎn)氫優(yōu)勢,圍繞副產(chǎn)氫如何更大規(guī)模、更好、更有效地用起來,提出以下四點(diǎn)建議。

一是明確副產(chǎn)氫管理渠道與安全責(zé)任。氫氣仍被納入危化品管理目錄,加氫站審批難度大,嚴(yán)重制約著工業(yè)副產(chǎn)氫商業(yè)利用。建議參照(LNG/CNG)現(xiàn)行管理辦法,明確副產(chǎn)氫生產(chǎn)、儲運(yùn)、應(yīng)用等環(huán)節(jié)的歸口管理部門及生產(chǎn)銷售管理章程、政策體系,明確加氫站建設(shè)、運(yùn)營、管理的主管職能部門,明確副產(chǎn)氫制運(yùn)儲用各環(huán)節(jié)安全生產(chǎn)主體責(zé)任、部門監(jiān)管責(zé)任和屬地管理責(zé)任,加快推動工業(yè)副產(chǎn)氫工業(yè)化開發(fā)利用。建議修訂能源法,將工業(yè)副產(chǎn)氫納入優(yōu)先利用范疇,按照能源產(chǎn)品實(shí)行專業(yè)管理。

二是制定副產(chǎn)氫通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。組織起草副產(chǎn)氫制取、儲存、加注、運(yùn)輸、消防、安全使用技術(shù)規(guī)范,支持龍頭企業(yè)主導(dǎo)或參與國際、國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的研制。建立副產(chǎn)氫安全基礎(chǔ)研究體系,包括氫泄露與擴(kuò)散燃燒、材料與氫的相容性、不同形式的儲氫系統(tǒng)以及受限空間內(nèi)氫監(jiān)測等在內(nèi)的氫安全體系。建立副產(chǎn)氫監(jiān)測、計(jì)量、售后服務(wù)保障在內(nèi)的技術(shù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系。

三是給予副產(chǎn)氫應(yīng)用政策激勵措施。設(shè)立工業(yè)副產(chǎn)氫重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)和前瞻性開放研究課題,支持高校、科研院所、企業(yè)面向科技前沿開展經(jīng)濟(jì)高效氫儲存和天然氣管道摻氫輸配技術(shù)、氫燃料電池重卡關(guān)鍵零部件研發(fā),對首臺套裝備和核心部件給予獎補(bǔ)支持。設(shè)立專項(xiàng)資金,對工業(yè)副產(chǎn)氫企業(yè)提純制備按照改造項(xiàng)目給予資金支持或按銀行貸款基準(zhǔn)利率貼息補(bǔ)助。對點(diǎn)對點(diǎn)廠內(nèi)加氫站建設(shè)、輸氫管網(wǎng)建設(shè)按投資額的一定比例給予一次性補(bǔ)貼,同時按照年度氫氣實(shí)際使用量給予退坡性運(yùn)營補(bǔ)助,并按照新能源車政策對購買氫能重卡給予一次性購置補(bǔ)貼,免征車購稅。鼓勵支持使用副產(chǎn)氫的園區(qū)、企業(yè)使用碳匯指標(biāo)參與市場化交易。參照公共燃?xì)夤芫W(wǎng)及加壓站的政策,對副產(chǎn)氫加氫站和輸氣管網(wǎng)給予供地支持。鼓勵加油、加氣、加氫、充電站一體化建設(shè)、運(yùn)營。

四是在山西開展副產(chǎn)氫應(yīng)用政策試點(diǎn)。山西是我國首個全省域能源革命綜合改革試點(diǎn)省,是全國最重要最大的焦化生產(chǎn)基地,焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫近120萬噸,也是全國最大的重載貨運(yùn)物流基地,重型商用車擁有量達(dá)30萬輛,非常適合氫能重卡的布局與推廣。建議國家在山西實(shí)行副產(chǎn)氫納入能源管理的政策試點(diǎn)。建立工業(yè)副產(chǎn)氫“點(diǎn)源-局域-鏈?zhǔn)?rdquo;利用示范區(qū)。在運(yùn)營強(qiáng)度大、行駛線路固定的工業(yè)園區(qū)、物流園區(qū)、廠礦區(qū),開展氫燃料電池重卡短駁運(yùn)輸示范應(yīng)用。在呂梁、長治、臨汾、太原、晉中等地開展城市公交車、物流配送車、環(huán)衛(wèi)車等氫燃料電池商用車試點(diǎn),參照首批氫燃料電池汽車示范城市群政策給予補(bǔ)貼,并能夠進(jìn)入第二批國家示范城市群獎勵范圍。在中升鋼鐵、晉鋼集團(tuán)、中晉太行等鋼鐵企業(yè)建設(shè)富氫豎爐、富氫高爐中試基地,探索開展以氫作為還原劑的短程化氫冶金技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用,將山西確定為國家級工業(yè)副產(chǎn)氫的政策先行區(qū)及技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用中心。

原標(biāo)題: 因地制宜發(fā)展“藍(lán)色氫能” 支持工業(yè)副產(chǎn)氫地區(qū)氫能就近高效利用
 
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