“中石化规划到2025年,在绿氢建设方面成为中国第一大氢能公司。”这是中石化高管在2022年清华大学“碳中和经济”论坛上的表态。作为国内最大的成品油和石化产品供应商,中石化为什么要发展氢能,作为国内最大的氢能公司从何而来?
一方面,可能是因为氢能巨大的发展前景,中石化未雨绸缪,早早开启了氢能的布局。去年,中石化全年氢气产能超过350万吨,约占全国总产量的14%。另一方面,中石化在低成本制氢方面取得了突破。
目前,市场上有三种制氢方法:
(1)工业副产品产生氢气,但产生的氢气纯度不高,因为被称为灰氢,生产这种氢气的成本几乎可以忽略不计,因为氢气只是副产品;
(2)化石燃料(包括煤炭、天然气等。)作为原料制氢,但制氢过程中仍会存在碳排放的问题;
(3)电解水制备的“绿色氢气”不会产生任何碳排放,但成本较高。
从各种制氢方式的比例来看,煤制氢占我国氢能产量的62%,天然气制氢占19%,电解水制氢受技术限制,成本高,仅占1%。目前市场上主要的三种制氢方法都不完善,要么制氢成本高,要么氢气纯度不高。针对这些问题,中石化给出了解决方案:
1.开发了一种从工业副产品中低成本提纯灰氢的装置。9月9日,采用大连(抚顺)石油化工研究院燃料电池汽车氢气净化技术的500标准m3/h侧线装置在高桥石化公司成功开工。产品氢气的纯度超过99.998%,远远高于燃料电池汽车用氢气的国家标准。该技术具有投资少、占地少、能耗低的特点,但具体制氢成本并未透露。
2.大力发展光伏制氢产业。近年来光伏成本大幅降低,使得光伏制氢成为可能。中石化新疆库车绿色氢气示范项目即将投产,总投资30亿元。该项目规划产能2万吨/年,是全球在建最大的绿色氢项目,也是国内首个万吨光伏绿色氢示范项目。
利用光伏发电电解水制氢被很多人认为是脱裤子放屁,但一方面光伏发电存在不稳定、随机、波动、阶段性供电等问题,直接并网会增加电网调控负担,严重造成电网不稳定。此外,电能不易储存,需要大量电池利用储能站储存电能,通过将电能转化为氢气来储存能量。因此,该项目20%的电力接入电网,80%的电力用于生产氢气。
据中国氢能联盟测算,该项目制氢成本低,每立方米1.3元。预计2035年和2050年,PEM电解制氢成本将分别达到16元/kg和10元/kg左右。据中国氢能联盟预测,2050年可再生能源电解水制氢比例将提升至70%。
目前中石化已经建成96座加氢站,是全球最大的企业,而中国的加氢站数量只有270座。到2025年,中石化将建设1000座加氢站或油氢混合站,7000座分布式光伏电站。
从上面可以看出中石化在玩一个多么大的游戏。当很多人提到氢能的时候,它是不成熟的,不稳定的,昂贵的。可惜他们只能看到前方3米的路,却看不到氢能社会的美好未来。
氢能产业链长,技术门槛高,应用场景复杂,既让人兴奋又让人头疼。然而,氢能产业是关系到能源战略安全的全球性竞争,全球能源巨头和汽车巨头几乎都在布局氢能产业。显然,氢能技术充满了挑战和机遇。可以说,在这场深刻的能源革命中,谁更敏捷,谁更早做出努力,谁就能占据主动。好在中石化已经先行一步了。
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