煤制氢：炽热背面存隐忧

来源：欧宝体育网页版           发布日期：2023-07-02 14:30:43     |     浏览次数：119

  “氢能这把火被点起来了！ ”在我国工程院院士彭苏萍看来，从某种意义上说，这把火正是源自煤炭职业，“近10年，我国新建了一大批煤化工项目，跟着产能过剩问题凸显，职业也逐步提出下流制氢的开展思路。 氢能开端与传统动力高度交融，作为化石动力转型过程中的一条工业链。 ”

  凭仗富集质料、低价本钱及老练技能，煤炭职业制氢独具优势，成为当时最有用的供氢主体之一。 但一起，因为生产过程排放很多二氧化碳，煤制氢仍存在“丧命”缺点，因而被视为不彻底清洁的“灰氢”。 比较可再生动力制备的“绿氢”，其经济性虽占优势，清洁化程度却远逊于前者。

  怎么破解？ 近来在我国煤炭加工运用协会主办的“首届我国煤制氢与氢能工业大会”上，记者有时机对此打开采访。

  我国所用的氢气，现在首要来自化石动力，氢源结构出现“以煤为主”的特色。国家发改委动力研讨所助理研讨员符冠云表明，在全球规划的氢源中，煤制氢比重均匀占到18%左右，该数字在日本仅为6%，在我国大约62%。“依据现状评价，煤制氢是最牢靠、最廉价的氢气供给方法。”

  就制氢潜力而言，彭苏萍介绍，依照我国煤炭资源保有量1.95万亿吨核算，假定10%用于煤气化制氢，氢能潜力约为243.8亿吨。比照天然气、电解水（按“三弃”电量来计）制氢潜力，后两者别离预算为5.01亿吨、179.82万吨左右。而现在，在潜能远未彻底发挥的情况下，我国已经是世界第一大制氢国。据我国氢能联盟计算，现有制氢产能约为2500万吨/年。

  除了煤气化直接制氢，若将煤焦化得到的工业副产氢也算在内，石油和化学工业规划院动力化工处副总工程师韩红梅表明，现有产能已能满意氢源需求。“一个规划200万吨/年的焦化厂，用5%的外送焦炉气加工成氢能，就可满意100辆出租车、300辆公交大巴、100辆物流车的供给。”

  从本钱看，煤制氢相同具有优势。依据煤种不同，规划化煤制氢本钱已可控制在0.8元/立方米上下，有项目乃至低到0.4-0.5元/立方米。比较至少2元/立方米的天然气制氢，及本钱更高的电解水制氢，前者经济性杰出。

  以年产10亿标方氢气的项目为例，航天长征化学工程股份有限公司商场开发部部长杜国强给记者算了一笔细账：选用老练的航天粉煤加压气化技能，依据煤价470元/吨、电价0.42元/度、新鲜水4元/吨的原材料价格，制氢本钱仅为0.728元/立方米。

  “氢风”袭来，巨大的商场潜力和开展前景招引大型煤企纷繁加大对氢能板块的投入。记者发现，比较前期专心于技能开发，不少煤企的关注点也在不断扩大。

  兖矿集团水煤浆气化及煤化工国家工程研讨中心总工程师吴永国介绍，除了上游制氢，兖矿自主建造的首座加氢站于近期试运行，日加注才干可达500公斤。一个出资近4亿元的新动力研制立异中心也已提上日程，未来将用于氢能技能中试扩大及运营演示。

  潞安集团氢能工业领导组对外协作部部长胡卓林泄漏，以制氢为根底，集团方案布局氢气贮存设备、加氢站、建造氢燃料电池生产线等延伸事务，构成上下流一体化联合。其间，4-5座加氢站估计年内开工，电池生产线一期已完结可研和选址。

  “氢能工业呼声高、开展热，一起也要看到一个杰出问题，煤炭作为高碳动力，煤制氢发生的温室气体排放量远大于天然气、可再生动力制氢，并未底子处理二氧化碳排放。但现在，提及和注重这一问题的区域、企业并不多。”彭苏萍作出提示。

  韩红梅也指出，比照质料、本钱优势，煤制氢在碳减排方面的体现恰恰相反。“依照制备1公斤氢气排放的二氧化碳量，咱们划分了4个不同档，最低排放量小于5公斤、最高在25公斤左右。煤制氢只能在第三档，单位碳排放量约为22公斤。”

  这一现象也引起符冠云的留意。他以为，如果说当时，氢能更多作为工业质料进行运用，未来氢将成为抱负的二次动力，低碳清洁是其重要特点。“在动力转型的视角下，除了资源禀赋、经济本钱、动力功率，也要考虑氢源的环境效益。在全生命周期完成二氧化碳减排，是不行逃避的问题。怎么树立一个低碳、清洁的氢能供给系统，也是咱们面对的重要应战。”

  坐拥许多优势，煤制氢怎么取长补短？记者了解到，介于“灰氢”与“绿氢”之间，世界公认的另一类型是“蓝氢”，即运用二氧化碳捕集、封存（下称“CCS”）等技能，推进化石动力制氢完成碳中和。换言之，选用科学、合理的减碳技能，煤制氢才干真实走向清洁化。

  测算显现，当时我国CCS技能本钱约为350-400元/吨，到2030、2050年，本钱有望控制在210元/吨、150元/吨。依据我国氢能联盟研讨，结合煤制氢道路单位氢气生成二氧化碳的均匀份额，参加CCS的制氢本钱增至15.85元/公斤左右。

  结合上述条件，彭苏萍指出，“煤制氢+CCS道路”的本钱，现在与天然气制氢适当。但就2025-2030年的中期开展来看，煤制氢只要合作CCS技能，才可成为有用供氢主体。进一步放眼2030-2050年，我国动力结构将从以化石动力为主，转向以可再生动力为主的多元格式，低碳、低本钱供氢系统随之成型。到时，可再生动力电解水制氢将成为主体氢源，“煤制氢+CCS”等其他道路，更多作为有用弥补。

  在此根底上，符冠云以为，煤制氢近期开展仍可安身存量，满意大规划工业用氢需求。中长期来看，应依照“煤制氢+CCS道路”，并经过进一步技能开发，拓宽二氧化碳运用途径，降低本钱、提高功率。

  此外，我国工程院院士倪维斗还提出，以煤气化为龙头的多联产技能思路。煤企不一定直接制氢，也可经过煤气化生成甲醇，再将其作为氢源进行运送。“甲醇实践是很好的载氢体，可作为动力直接消费，也可进一步生成氢气。除了削减碳排放，甲醇运送比直接送氢更快捷，能帮忙处理氢能储运难题，作为氢能经济的根底。”

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