當前位置: 首頁(yè) > 氫能 > 動(dòng)態(tài)

四川以綠電制綠氫 清潔能源大省從何處破題

四川日報發(fā)布時(shí)間:2024-06-27 11:42:14  作者:寇敏芳

  當前,全球范圍正興起氫能發(fā)展熱潮,我國也將氫能產(chǎn)業(yè)作為未來(lái)國家能源體系的重要組成部分。省委十二屆五次全會(huì )作出以發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力為重要著(zhù)力點(diǎn)扎實(shí)推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展的決定,明確實(shí)施清潔能源重大科技專(zhuān)項,推進(jìn)氫能制儲運加用一體化應用。

  “雙碳”目標下,四川依托豐富的水風(fēng)光資源和創(chuàng )新能力,積極布局氫能產(chǎn)業(yè)鏈,現已聚集上下游企業(yè)及科研院所超100家,形成覆蓋“制—儲—運—加—用”的全產(chǎn)業(yè)鏈。

  為什么要發(fā)展氫能?四川在細分領(lǐng)域優(yōu)勢何在?“川企大調研·尋找新質(zhì)生產(chǎn)力”欄目推出氫產(chǎn)業(yè)全鏈“‘氫’新力量‘綠’動(dòng)四川”系列報道,聚焦氫能發(fā)展的細分領(lǐng)域、關(guān)鍵環(huán)節、重點(diǎn)產(chǎn)品,走進(jìn)代表性企業(yè),尋訪(fǎng)行業(yè)專(zhuān)家,探究四川氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展新動(dòng)能。

  6月12日,位于“成都氫谷”的華能彭州水電解制氫示范站成功售出第一車(chē)綠氫,標志著(zhù)四川首個(gè)大規模水電解制氫項目正式投入運營(yíng)。同月,位于成都市郫都區的東方氫能產(chǎn)業(yè)園建設進(jìn)入收尾階段,園內的西部首座制加氫一體站已整體呈現,投用后預計每天可為40輛左右的大巴、重卡等車(chē)輛加滿(mǎn)氫氣。

  今年以來(lái),四川氫能建設跑出加速度,以電解水制氫為主要制氫方式的綠氫制備項目梯式推進(jìn)。四川作為全國清潔能源大省,明確提出推動(dòng)綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,成都更是將目標瞄準打造中國“綠氫之都”。

  什么是綠氫?四川優(yōu)勢何在?全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展從何處破題?近日,記者走進(jìn)省內部分制氫企業(yè)進(jìn)行探訪(fǎng)。

  為何要發(fā)展綠氫?

  從源頭上能實(shí)現二氧化碳零排放,制備和使用成本也會(huì )隨技術(shù)進(jìn)步逐步下降

  綠氫,是指利用可再生能源分解水得到的氫氣,其燃燒時(shí)只產(chǎn)生水,不會(huì )產(chǎn)生污染,從源頭上可實(shí)現二氧化碳零排放。氫元素在地球上主要以化合物的形式存在于水和化石燃料中,而氫能作為一種二次能源,需要通過(guò)制氫技術(shù)進(jìn)行提取。目前,現有制氫技術(shù)大多依賴(lài)化石能源,無(wú)法避免碳排放。根據氫能生產(chǎn)來(lái)源和生產(chǎn)過(guò)程中的排放情況,人們又將氫能分別冠以灰氫、藍氫、綠氫之稱(chēng)。

  通過(guò)煤炭、天然氣等化石燃料燃燒產(chǎn)生的氫氣以及部分在工業(yè)生產(chǎn)中副產(chǎn)的氫氣被稱(chēng)作灰氫,在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì )有二氧化碳等排放。比如氯堿尾氣、焦爐煤氣等,可通過(guò)變壓吸附等技術(shù)從中提取氫氣。

  而在“灰”與“綠”之間,還有一種過(guò)渡色“藍”。在灰氫的基礎上使用碳捕集和封存(CCS)技術(shù)制得的氫氣被稱(chēng)為藍氫,由于在制作過(guò)程中使用了先進(jìn)技術(shù),藍氫的碳排放強度大幅度降低。

  從能源結構看,目前中國氫源結構仍以煤炭為主,煤制氫占比約62%,天然氣制氫占19%,工業(yè)副產(chǎn)占18%,電解水制氫僅占1%。

  造成氫源結構不夠“綠”的原因,主要是受技術(shù)和成本的限制。數據顯示,煤制氫成本為每公斤9—13元,天然氣制氫為每公斤10—18元,電解水制氫成本受電力成本影響較大,為每公斤15—45元。目前,加氫站的氫氣價(jià)格為每公斤50—60元。如果與汽柴油競爭,價(jià)格需要降低到每公斤25—35元,差距還很大。

  受成本等因素制約,氫能一直沒(méi)有大規模推廣應用,反觀(guān)風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能等清潔能源,近年來(lái)發(fā)展較快。既然如此,為何還要發(fā)展氫能?

  2022年,《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021—2035年)》就明確了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位和目標。在今年的政府工作報告中,也再次提及加快氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

  受訪(fǎng)專(zhuān)家普遍認為,氫能不僅是清潔低碳、靈活高效的能源,還兼具原料屬性。與電能相比,氫能便于儲存、方便運輸,可以作為載能體替代電能參與到交通、發(fā)電、儲能、工業(yè)等領(lǐng)域,應用場(chǎng)景豐富,對于實(shí)現國家能源自主安全可控具有重要意義。

  從發(fā)展趨勢來(lái)看,在“雙碳”目標背景下,鋼鐵、化工等傳統工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)能必然下降,副產(chǎn)氣也會(huì )大幅減少。而隨著(zhù)技術(shù)成熟和清潔能源發(fā)電成本下降,綠氫使用成本還將進(jìn)一步降低。有專(zhuān)業(yè)機構預測:到2050年,我國可再生能源電解水制氫將占制氫總量的70%,現有化石燃料制氫將降至20%。

  綠氫占比低 為何卻要大力發(fā)展?

  四川有資源稟賦、制備技術(shù)成果,還有產(chǎn)業(yè)基礎

  目前,四川氫能源制備規模居全國第四,工業(yè)副產(chǎn)氫年產(chǎn)規模約20萬(wàn)噸,而電解水制氫僅有0.5萬(wàn)噸。雖然占比少,但四川卻鮮明打出綠氫牌,明確要推動(dòng)綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。底氣何在?

  經(jīng)濟和信息化廳相關(guān)負責人介紹,發(fā)展綠氫,四川具有明顯優(yōu)勢。

  從資源稟賦來(lái)看,四川是我國發(fā)展的戰略腹地,清潔能源豐富,風(fēng)電光伏資源規劃裝機超2億千瓦,水電裝機超1億千瓦,發(fā)展綠氫潛力巨大,在國家能源安全新戰略中具有十分重要的地位。

  從技術(shù)創(chuàng )新來(lái)看,四川氫能產(chǎn)業(yè)布局較早,經(jīng)過(guò)多年積累,形成了一批綠氫制備技術(shù)成果。東方電氣集團與深圳大學(xué)/四川大學(xué)謝和平院士團隊合作,開(kāi)展全球首次海上風(fēng)電無(wú)淡化海水原位直接電解制氫技術(shù)海上中試并獲得成功,技術(shù)水平國際領(lǐng)先,可以大幅度降低制氫成本;清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院牽頭開(kāi)展“十萬(wàn)噸可再生能源電解水制氫合成氨示范工程”項目,該項目為國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“氫能技術(shù)”重點(diǎn)專(zhuān)項,并助力我國首個(gè)萬(wàn)噸級新能源制氫項目成功制氫……

  從產(chǎn)業(yè)基礎來(lái)看,四川在上游制氫環(huán)節擁有四川華能、亞聯(lián)氫能、莒納科技等近30家企業(yè),產(chǎn)品涵蓋工業(yè)副產(chǎn)氫、天然氣制氫、電解水制氫,以及天然氣制氫裝置、電解槽、電極片等裝備。其中,四川華能研制的1300標準立方米/小時(shí)堿性電解水制氫系統達到國際領(lǐng)先水平;莒納科技是全球唯一同時(shí)擁有三大電解水制氫技術(shù)的企業(yè);亞聯(lián)氫能自主研制天然氣制氫裝置,電解水制氫技術(shù)行業(yè)領(lǐng)先,擁有成套設備生產(chǎn)能力。

  “四川氫能產(chǎn)業(yè)布局較早,雖然綠氫占比不高,但產(chǎn)學(xué)研多個(gè)維度一直都在探索綠氫技術(shù)攻關(guān)。”東方電氣(成都)氫能科技有限公司副總經(jīng)理呂紅艷介紹,以東方電氣為例,公司經(jīng)過(guò)十余年的深耕和培育,已形成涵蓋制氫、儲運氫、加氫、氫燃料電池及氫能綜合應用的氫能全產(chǎn)業(yè)鏈解決方案提供商,實(shí)現了兆瓦級質(zhì)子交換膜電解水裝備試制,技術(shù)水平國內領(lǐng)先。

  目前,四川已在攀枝花、涼山、成都等地試點(diǎn)建設綠氫制備基地,在雅安、甘孜等地發(fā)展綠氫制備和應用,同時(shí)綜合利用工業(yè)副產(chǎn)氫等資源,初步形成以副產(chǎn)氫為主、綠氫加速發(fā)展的氫源多元化局面。

  綠電制綠氫何時(shí)走入現實(shí)?

  從川內首個(gè)大規模水電解制氫項目看,電價(jià)是大規模推廣應用的關(guān)鍵

  綠氫制備項目在四川的實(shí)際生產(chǎn)運營(yíng)情況如何?近日,記者來(lái)到華能彭州水電解制氫示范站一探究竟。

  “目前產(chǎn)量還比較低,但預期增長(cháng)會(huì )比較快。”四川華能氫能科技有限公司總經(jīng)理李太斌介紹,項目從6月12日試生產(chǎn)并銷(xiāo)售以來(lái),目前綠氫產(chǎn)量約為總產(chǎn)能的5%,預計2024年第三季度末可達30%(為谷電期間的全部產(chǎn)能)。項目制取的氫能主要應用于氫燃料公交車(chē)、物流車(chē)、重卡等交通運輸領(lǐng)域以及電子、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域。“四川計劃到2030年,氫燃料電池汽車(chē)應用規模達8000輛,目前僅投運約600輛,隨著(zhù)氫能應用場(chǎng)景一系列措施落地,未來(lái)還有較大增長(cháng)空間。”

  綠氫制備成本高是影響項目大規模示范應用的重要因素。就示范站來(lái)說(shuō),制氫成本與實(shí)際產(chǎn)量、制氫電價(jià)、啟停次數、檢修維護、人工成本、政府補貼等很多因素相關(guān)。李太斌坦言,作為西南地區首個(gè)商業(yè)化大規模水電解制氫項目,項目更多承擔了示范的功能,從技術(shù)、制度等層面為四川大型水電解制氫項目落地探路。

  從技術(shù)層面來(lái)看,該項目的核心設備——兩套1300標準立方米/小時(shí)高電流密度堿性電解槽由中國華能牽頭研制,通過(guò)一系列技術(shù)攻關(guān),讓設備單位可以節省投資25%左右,產(chǎn)量提升30%,適用于大型可再生能源制氫基地,充實(shí)我國氫能技術(shù)應用樣板。

  從制度層面來(lái)看,示范站的電力來(lái)源為電網(wǎng),下一步將積極向相關(guān)部門(mén)申請,支持電解水制氫進(jìn)行全水風(fēng)光等可再生能源電力交易,用綠電制綠氫。此外,成都市已出臺電價(jià)支持政策,將按實(shí)際電解水制氫用電量給予每千瓦時(shí)0.15—0.20元的電費補貼,每年補貼額度最高不超過(guò)2000萬(wàn)元。

  “制氫項目,尤其是水電解制氫想要大規模推廣應用,電價(jià)是關(guān)鍵。”李太斌表示,把平均制氫度電成本控制在0.3元以?xún)仁鞘痉墩颈容^理想的運營(yíng)狀態(tài),建議免收水電解制氫項目用電基本容量費,同時(shí)對制氫電費進(jìn)行補貼,出臺鼓勵用氫企業(yè)使用綠氫的引導政策,加快氫能應用場(chǎng)景培育,并加大基礎設施建設,為綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展做好基礎設施配套。

  “推動(dòng)綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,重點(diǎn)是把資源優(yōu)勢轉化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。”省發(fā)展改革委相關(guān)負責人介紹,四川已規劃“一極三廊三片區”綠氫產(chǎn)業(yè)集群。其中,“一極”是支持成都都市圈建設“綠氫之都”;“三廊”是以“成渝氫走廊”“318國道”為重點(diǎn)合理布局加氫基礎設施、擴大示范車(chē)輛規模,以雅礱江流域為重點(diǎn),統籌推進(jìn)水風(fēng)光氫一體化開(kāi)發(fā);“三片區”是支持川西北開(kāi)展離網(wǎng)可再生能源制氫等氫能應用場(chǎng)景。

  雅礱江流域水風(fēng)光一體化基地,是當今世界最大的綠色清潔可再生能源基地。雅礱江流域水電開(kāi)發(fā)有限公司相關(guān)負責人介紹,依托雅礱江流域水風(fēng)光一體化基地,公司正在探索建設“制氫+氫氧熱電聯(lián)供”示范項目,將結合流域內氫儲能、供氧和供熱需求以及助力打造“318氫能天路”的需要,在高原地區推進(jìn)氫氧熱電聯(lián)供示范。(四川日報全媒體記者 寇敏芳)


評論

用戶(hù)名:   匿名發(fā)表  
密碼:  
驗證碼:
最新評論0