绿氢规模化工业应用实现零的突破 绿氢产业迎来新的里程碑

中国石化近日宣布,我国规模最大的光伏发电直接制绿氢项目——新疆库车绿氢示范项目全面建成投产。该项目利用新疆地区丰富的太阳能资源,光伏发电直接制绿氢,电解水制氢能力达到每年2万吨,全部就近供应中国石化塔河炼化公司,用于替代炼油加工中使用的天然气制氢,实现现代油品加工与绿氢耦合低碳发展。这标志着我国绿氢规模化工业应用实现零的突破,绿氢产业迎来新的里程碑。

我国为何要发展绿氢产业?这要从绿氢是什么说起。

按照氢制取过程中的碳排放强度,氢被分为灰氢、蓝氢和绿氢三大类。灰氢指从煤炭、石油等化石燃料以及工业副产品中制取的氢气,制取成本最低,但碳排放量高;蓝氢是灰氢的升级版,也用化石燃料制氢,但配合碳捕捉和封存技术,能减少大量碳排放,成本相应较高;绿氢则是利用风能、太阳能等可再生能源发电,再电解水生产氢气,成本最高,生产过程中基本不产生温室气体。

发展绿氢产业,中国有需要。

氢是一种真正的清洁能源,燃烧产物是水,不会产生任何污染物。氢也是重要的清洁低碳工业原料,应用场景丰富。在工业领域,氢气可以代替焦炭和天然气作为还原剂,消除炼铁、炼钢过程中的大部分碳排放;同时氢作为化工原料可用于合成氨、甲醇、炼化、煤制油气等生产过程,生成绿色甲醇和绿氨,减少相关生产过程中的碳排放。

近几年,市场上氢需求持续增加。预计2030年以后,为达成“碳中和、碳达峰”的目标,氢需求量将大增,绿氢也将在氢产品结构中大幅度提升占比。根据中国氢能联盟的预测,在2060年碳中和愿景下,我国氢气的年需求量将增至1.3亿吨左右。其中,绿氢将达约1亿吨规模。

发展绿氢产业,中国有潜力。

我国氢产业具备长期发展潜力。中国是全球最大的氢气生产国,根据中国煤炭工业协会玩球APP(中国)有限公司-官网,2022年我国氢气产量达4004万吨。从当前我国氢产品结构看,可再生能源电解水制氢的绿氢规模偏小,煤制氢和天然气制氢合计占比约八成。

但中国可再生能源装机量全球第一,截至2023年6月,中国可再生能源装机达到13.2亿千瓦,历史性超过了煤电,约占中国总装机的48.8%。中国已拥有强劲的可再生能源发电能力,而绿氢要用可再生能源电解水制氢,这意味着我们在绿氢生产中具备巨大潜能。随着我国可再生能源发电成本的下降和绿氢制备技术的进步,绿氢的制备成本将不断下降,让绿氢及下游产品更具商业投资价值。

全球绿色低碳转型是大势所趋,在氢冶金、化工、重卡交通燃料、供热等绿电难以直接发挥作用又迫切需要低碳转型的领域,绿氢可以实现互补。工业应用将是绿氢最主要的应用场景之一,未来10年到15年将是绿氢产业从培育期走向商业化初期的关键阶段。有专家预测,氢产业是一个具备10万亿元规模潜力的产业集群。

目前,我国制氢、储氢、运氢及应用尚未形成高效完备的产业链。展望未来,当我们突破氢的制备、储运及应用各环节的难关后,绿氢必将成为稳定足量的低价氢源,推动中国高质量实现“双碳”目标。

本文采编:CY

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