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工业脱bob手机网页版登录入口碳“撬动”氢能迸发

2023-02-27 阅读次数:

  bob手机网页版登录入口bob手机网页版登录入口工业一直被称为国民经济的主导产业,包括能源工业、钢铁工业、机械工业等,也是我国产业能耗和碳排放的主要来源。可以说,工业领域的脱碳对实现双碳目标至关重要。而氢能是助力工业领域脱碳的重要途径。

  相关数据显示,2050年氢能在终端能源需求的占比可达12-22%,氢能的工业应用占比将达到50-60%。以钢铁业、电力业、化工业为代表的氢能工业化应用赋予了氢能经济更多可能性。

  我国是最大的钢铁生产国和消费国,钢铁行业碳排放占全国排放总量的16%,是工业领域碳达峰碳中和的主战场之一。

  未来,氢冶金技术、提升能源效率技术将成为炼铁主要低碳技术路线,而废钢回用短流程技术将为炼钢的主要低碳技术路线。氢冶金已成为钢铁企业坚定转型的方向。

  目前国内钢企氢冶金项目推进步伐正在加速。包括宝武、河钢、酒钢、建龙、鞍钢集团、中冶京诚、宝武湛江钢铁等为代表的钢铁企业正在大力布局氢能冶金、绿氢制备和氢能供应等项目。

  根据国际能源署(IEA)的预测,通过在制造过程中利用氢气或是CCUS(捕集、封存并利用CO2),制造过程中CO2净零排放的“绿色钢材”市场需求到2050年约为5亿吨,并且预计2070年所生产的大部分钢铁都将换成绿色钢材。

  总体来看,氢能源与钢铁产业的合作是双赢的结果,随着制氢工艺以及氢冶金技术的成熟,钢铁行业对氢气燃料的需求也将持续增长,甚至逐步实现由“灰氢”向“绿氢”的转变。

  绿电绿氢融合发展是电力脱碳的关键词之一,氢电转化的各个环节均存在氢能企业及相关产品的广阔应用空间,包括电解槽、储氢容器、燃料电池等装置。

  其基础逻辑是利用低谷期富余的新能源电能进行电解水制氢,储存起来或供下游产业使用;在用电高峰期时,储存起来的氢能可利用燃料电池进行发电并入公共电网。

  电解槽方面,各地政府“十四五”能源规划都涉及到氢能,特别是绿电制绿氢,为电解槽的发展建立了良好的政策环境,2022年电解槽市场热度空前。据GGII统计,截至2022年12月,国内共有40余家具备真实产能的电解水制氢设备制造商,名义总产能达到12GW。

  为抢占电解水制氢设备市场机遇,以考克利尔竞立、隆基氢能、盛氢制氢、华易氢元科技、中集集电、亿利氢田时代、天合元氢、氢器时代、双良新能源、康明斯恩泽、希倍优氢能、卡沃罗、瑞麟科技、国富氢能等为代表的企业产能还在持续扩张当中。

  储氢装置方面,气态储氢瓶组、低温液态储氢、有机液态储氢及固态储氢等多元化储氢体系正在形成。国内储氢技术的发展十分迅猛,气氢储氢容器产业化初步形成,储氢能力不断进阶中;液态储氢步入民用探索期,投资热度攀升;固态储氢、有机液态储氢也已经迈向产业化。

  燃料电池方面,固定式发电(统指分布式发电、热电联供、备用电源等)已经成为了燃料电池企业瞄准的除车用以外的重要应用领域。以爱德曼、清能股份、重塑集团、氢璞创能、清极能源、鲲华科技、高成绿能、国鸿氢能、明天氢能、氢蓝时代等为代表的众多知名燃料电池企业纷纷推出固定式发电新品,并开启示范应用,燃料电池固定式发电应用探索正在提速中。

  化工是碳排放量相对较高的行业,也是“碳达峰”过程中需要重点降碳的行业,根据相关数据,中国煤化工行业中排放的二氧化碳总量占到全国二氧化碳排放总量的5%左右,化工产业的绿色结构升级将成为新的发展趋势。

  其中氨是传统煤化工的重要上游,每年的氢气需求规模大约在900万吨左右。传统合成氨伴随着大量的二氧化碳排放,而使用可再生能源水电解生产的绿色氢气作为原料气参与合成氨反应,是降低合成氨工业碳排放的途径之一。

  近半年来,全国各地绿氢绿氨项目激增,参与企业有国家能源集团、国电投、中国能建、京能集团、中国天楹、吉电股份、三一重能、远景科技集团等,内蒙古、吉林、新疆、辽宁、宁夏、甘肃、青海等地政府业纷纷规划并落地绿氢绿氨项目。

  二氧化碳加氢制甲醇的应用也逐渐引起市场关注。粗略估计,我国传统煤制甲醇产能约8000万吨/年,每生产1吨甲醇排放约3吨二氧化碳。如果用二氧化碳加氢制甲醇代替传统的8000万吨甲醇,则可直接转化1.1亿吨二氧化碳,同时减少煤制甲醇排放的2.4亿吨二氧化碳。

  以盛虹集团、中煤能源、吉道能源、绿色技术银行、中国化学赛鼎工程有限公司等为代表的企业已经布局绿色合成甲醇项目。目前我国目前规划或在建二氧化碳加氢制甲醇项目累计投资已超368亿,产能突破200万吨/年,对应消耗氢气40万吨/年。