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氢产业绿色化的过渡方案

来源:广州启灏机电工程有限公司发布时间:2022-09-25 07:48阅读:原标题:氢产业绿色化的过渡方案

低成本的工业副产氢能促进氢能产业链上下游的发展,被视为中国氢能发展的过渡方案,但是该发展模式包含着“碳锁定”的风险。

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首次使用氢能作为火炬燃料、运营近千辆氢燃料电池车辆作为运输主力、配建30余座加氢站……氢能在北京2022年冬奥会的广泛应用,为中国氢能产业发展注入了新的动力。

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冬奥会闭幕不久后的3月,中国首个氢能产业中长期规划出台,提出了三个五年跨度的氢能发展计划。规划尤其强调工业副产氢短期内的积极作用,鼓励在焦化、氯碱、丙烷脱氢等行业聚集区优先使用工业副产氢,并提出了“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”的目标。

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工业副产制氢是指将富含氢气的工业尾气(如氯碱尾气、焦炉煤气等)作为原料,通过变压吸附等技术将其中的氢气分离提纯的制氢方式。随着顶层设计出台,目前已有 30多个省市发布涉及氢能的规划和政策,其中,山东、山西、内蒙古等地都提出了要发挥本地的“工业副产氢资源优势”。

工业副产氢不仅成本低廉,而且能够促进周边氢能产业链的协同发展。但是专家认为,在“双碳”背景下,工业副产氢项目只能是短期的过渡方案,要避免对此领域的过度投资,尽快转向可再生能源制氢。

氢能不够“绿”

虽然氢能是清洁的可再生能源,释放能量时只会产生水,没有碳排放,但是制氢的过程并不是百分百“零碳”。根据其生产来源和生产过程中的碳排放情况,氢气被分为通过化石燃料燃烧产生的灰氢、在灰氢的基础上使用碳捕集和封存(CCS)技术的蓝氢和可再生能源通过电解水等手段所制的绿氢。

中国是世界上最大的氢能生产国,年产量达3300万吨,占全球需求的三分之一以上。从能源结构看,全球氢气有60%来源于天然气、19%来源于煤炭,21%来自于工业副产气,电解水等低碳方式制氢所占比例微乎其微。中国氢源结构目前仍以煤为主,来自煤制氢的氢气占比约62%、天然气制氢占19%,工业副产占18%,电解水制氢仅占1%。

无论是全球还是中国的氢源结构都不够“绿”,主要是受技术和成本的限制。根据能源转型委员会(ETC)的报告,全球生产灰氢的成本目前在0.7至2.2美元/公斤之间,具体数值取决于不同国家的天然气或煤炭价格。在此基础上安装CCS装置,变成蓝氢,成本将会必然超过灰氢,而最清洁环保的绿氢成本约为3-5美元/公斤。

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