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在“第四屆中國制氫與氫能源產業發展大會”上的講話

2022-11-22 00:35王顯政
煤炭加工與綜合利用 2022年7期
關鍵詞:制氫氫能氫氣

王顯政

中國煤炭工業協會名譽會長、煤炭工業技術委員會主任

同志們、朋友們、各位院士:

大家上午好!

很高興在濟南參加由中國煤炭加工利用協會與山東能源集團、中科院大連化物所聯合召開的“第四屆中國制氫與氫能源產業發展大會”,在疫情特殊情況下,召開此次大會不易,感謝山東省、濟南市政府的大力支持!首先向大會的成功召開表示祝賀!剛才聽了凌文同志、李偉同志介紹了山東省經濟社會發展和山東能源相關情況,深受鼓舞;中民、蘇萍、春明院士和余卓平教授介紹了國內外氫能源技術和產業發展情況以及他們的研究成果,內容豐實、前瞻性強;劉峰同志代表中國煤炭工業協會、中國煤炭學會做了專題發言,內容很充實,有情況、有建議,我很贊成!下午和明天有不少專家還要做專業交流,他們的意見都將為我國氫能發展起到推動作用。諸位的講話在落實習近平總書記能源革命的要求上有創新、有突破、有見地,也描繪了美好前景。

在黨和國家確定“雙碳”目標愿景的大背景下,對氫能源大家都寄予厚望,做了很多的科研基礎工作,取得的進展和成效也十分顯著,作為一位長期從事煤炭工作的老同志,我感到十分高興和欣慰,借這個機會我向大家表示祝賀和感謝!

氫作為一種能源,可用于交通運輸、儲能、發電和工業等領域,目前氫能大型載重汽車已投入運行。氫能對局部區域和特殊行業的減碳作用十分明顯,對減少燃油消費、提升國家能源安全保障也有重要作用。今年3月,國家發改委、國家能源局聯合發布了《氫能產業發展中長期規劃(2021—2035 年)》,對未來我國氫能源新發展的定位和部署,我認為是非常及時、科學、合理和講求實際的。只要我們腳踏實地、一步一個腳印穩步推進,我國氫能中長期規劃的實現不但是可能的,也是完全能夠實現的,對此我們要充滿信心。

對于氫能我們并不陌生,我們煤炭人為什么要關注氫能的發展?一是從氫能發展的歷史看,起初主要是工業副產品制氫,在氫能3300多萬噸的產量中,煤制氫占比63%左右,約2100多萬噸,歷史貢獻突出。二是在落實能源革命和“雙碳目標”的過程中,要推動煤炭由傳統能源向清潔能源轉型、由燃料向原料轉變,煤制氫就是其中一條重要途徑。

我國是能源消費大國,2021年全國能源消費總量達到52.3億t標煤,這還是在緊平衡和大力推動節能提效的情況下,能源結構轉型的任務十分艱巨。在此進程中氫能產業發展大有可為,當然也要通過加大科技攻關,解決好原料、工藝路線、加工成本等問題。下面我想就氫能發展談三點認識,與大家探討。

一、我國發展氫能,資源有保障、裝備技術有條件、發展有基礎,氫能地位重要、作用突出,綠色高效應用廣泛,是未來我國實現碳中和的有力手段,是未來能源的重要組成部分

(1)氫能現狀。我國氫能的發展可以說有歷史、有實踐、有效果,目前是世界上最大的制氫國,年制氫產量約3 300萬t,主要是能源加工中的副產品。其中,達到工業氫氣質量標準的約1 200萬t??稍偕茉囱b機量全球第一,在清潔低碳的氫能供給上具有巨大潛力。國內氫能產業呈現積極發展態勢,已初步掌握氫能制備、儲運、加氫、燃料電池和系統集成等主要技術和生產工藝,在部分區域實現燃料電池汽車示范應用,目前近萬輛氫能源汽車在運行。國家氫能產業發展規劃中也提出,到2025年,氫能示范應用取得明顯成效,清潔能源制氫及氫能儲運技術取得較大進展,市場競爭力大幅提升,初步建立以工業副產氫和可再生能源制氫就近利用為主的氫能供應體系。燃料電池車輛保有量約5萬輛,部署建設一批加氫站??稍偕茉粗茪淞窟_到10~20萬t/a,成為新增氫能消費的重要組成部分,實現二氧化碳減排100~200萬t/a。

(2)氫能發展前景和優勢。目前,全球主要發達國家都高度重視氫能產業發展,氫能已成為加快能源轉型升級、培育經濟新增長點的重要戰略選擇。氫能開發利用技術取得重大突破,全產業鏈關鍵核心技術也趨于成熟,為實現“雙碳”目標提供了重要支撐。氫能是未來國家能源體系的重要組成部分、是用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體,氫能產業將是戰略性新興產業和未來產業的重點發展方向,要牢牢把握全球能源變革發展大勢和機遇,加快培育發展氫能產業,加速推進我國能源清潔低碳轉型。

前面幾位同志都談到,“綠氫”雖然是個好東西,但它需要大量富余而廉價的“綠電”來電解水,還需要消耗大量的水資源。電解水制氫每噸氫氣需要大約幾萬度電和約20 t水。但是我國現有的煉焦和蘭炭副產氫就有近千萬噸,如果有需要,發展低階煤分質利用還可以副產大量氫氣。此外,利用我國豐富的煤炭制氫也是現成的技術,雖然有一定的碳排放,但成本低,大家能用得起,碳排放問題可以通過CCS/CCUS的辦法去解決。

我國在大力發展風電、光伏等清潔能源,特別是提出在西北沙漠、戈壁地區大規模發展光伏,既能獲得大量的“綠電”,同時還能改造這些無法利用的土地。綠電多了如果不能及時輸送出去,就地轉變成氫能源再利用,既克服了風電、光伏不穩定的問題,又解決了儲能、運輸問題。所以有這么多煤基氫能“兜底”、風電光伏就可以無憂運行。

從需求和排放清潔性來講,大家都清楚,只要成本可承受、供應有保障,應用場景非常廣大。特別是首先在承擔重載運輸、區域比較集中的近2 000萬輛重型柴油卡車和工程機械中采用氫能源,減污降碳意義更為重大。

(3)多種工藝路線正在探索。目前,制氫原料和方式不斷創新,工藝、技術逐步趨于成熟,如甲醇、電解水、合成氨制氫等,產品多樣化,各有特點。特別像甲醇、合成氨等制氫,在工藝路線和成本經濟性等方面都具有一定的優勢。

二、發展褐煤制氫資源條件好,技術路線成熟,地理位置優越,前景廣闊

我國褐煤主要分布在內蒙古中東部地區、新疆、云南,特別是蒙東地區褐煤埋深淺、開采成本低、生產安全性好,適合露天開采。但由于褐煤難以遠距離運輸,就地轉化利用能力受限,一直得不到很好的開發利用。特別是對于第四紀低變質褐煤,發熱量低、含碳量低,作為燃料效果較差,但如果用于制氫,正好充分發揮利用了低變質褐煤優勢,褐煤中水加揮發分大于50%、碳含量較低(一般在40%左右)、揮發分較高、褐煤又富含水分,正適合用于制氫,碳排放強度相對小一些,而且內蒙古中東部地理位置優越,緊鄰東北老工業基地和華北經濟發達地區,也很容易通過海運到華東、華南人口稠密地區。

據說,由日本川崎重工與澳大利亞維多利亞州合作的褐煤制氫“氫能供應鏈項目(HESC項目)”,已在維州拉特羅布山谷建成投產,液氫產品已經運往日本神戶港。它是利用當地褐煤制漿后采用水煤漿氣化,合成氣再進行變換全部轉化為氫氣和CO2,后期還要開展這部分CO2的碳捕捉/埋藏示范;產出的液化溫度-254 ℃氫氣采用高壓管拖車運輸到黑斯廷斯港進行液化裝船,特制的液氫運輸船把液氫產品運到日本神戶港上岸。

目前學術界研究看法,褐煤制氫成本低、效果好,大約每50 t褐煤就可產出1 t氫氣。就簡單算,按目前褐煤坑口價格200~300元/t,氫氣售價40元/kg計算,50 t褐煤才1.5萬元原料成本,1 t氫氣銷售至少4萬元,這樣大的原料和產品價格差,效益是非常明顯的。如果開展褐煤制氫,內蒙古中東部地區的1 300多億t褐煤也能得到很好的開發利用。

這里面核心的氣化和變換技術我們完全擁有,國內已有數十臺大型褐煤氣化爐在運行,其他液化、儲運技術已有現在的基礎,技術上難度不會大,可以說風險是很小的,我們也值得一試。目前,吉林長山化工廠使用航天爐氣化霍林河、寶日希勒褐煤生產合成氨,效果也不錯。褐煤氣化后,可生產氫氣、合成氨、甲醇等產品。應當說,幾種技術路線都是成熟的,符合國家“雙碳”目標的要求,可以說大有可為、前景廣闊。

三、雙碳目標下,傳統能源與氫能和其他可再生能源應當是互為支撐、相互補充、共同發展

習總書記明確提出中國力爭在2030年前實現二氧化碳排放達峰,努力爭取在2060年前后實現碳中和的愿景目標,這是中國應對全球氣候變化,推動構建人類命運共同體的莊嚴承諾,體現了大國擔當,這是大局?!半p碳”目標既是我們作為負責任大國積極參與全球氣候變化治理的承諾,也是我國大氣污染治理、經濟社會轉型高質量發展的需要。在此進程中,新能源和可再生能源加快發展,在能源結構中的比重不斷提高是大勢所趨,傳統能源必將面臨新的挑戰;但同時我們一定要看到,在一定時期內,傳統能源作為我國經濟社會發展的能源壓艙石,保持一定規模也是必要的,煤炭兜底保障作用將更加突出。特別是在我國能源貧油少氣富煤的大背景下,傳統能源在加速自身轉型進程中,瞄準能源由燃料向原料轉變大目標,加大工作力度,力爭早日實現突破。這既是機遇,也是挑戰,同時要為新能源可再生能源的發展、建設、儲能等提供保障,創造條件。

按照黨和政府的要求,我們實現碳達峰碳中和目標要堅定不移,但要立足國情,以煤為主是我們的基本國情,實現碳達峰必須立足這個實際。在抓好煤炭清潔高效利用的同時,加快煤電機組靈活性改造,發展可再生能源,推動煤炭和新能源優化組合,增加新能源消納能力。要以保障能源安全供應和經濟社會發展為前提,統籌發展與安全,不能丟了“飯碗”談轉型,必須確保能源的“飯碗”端在自己手里。

因此,我們以這次氫能大會為契機,深入研究謀劃好“十四五”時期煤炭行業實施碳達峰、碳減排的戰略規劃和轉型路徑,推動煤炭由燃料向燃料與原料并重轉變,由傳統能源向清潔能源的戰略轉型,著力推進煤炭安全高效智能化開采和清潔高效集約化利用,為構建清潔低碳安全高效、多能協同的能源體系,保障經濟社會發展和國家能源安全,作出新的更大的貢獻,以實際行動和優異的成績迎接黨的二十大勝利召開。

以上幾點意見,供大家參考,祝本次大會圓滿成功!

謝謝大家!

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