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氢能源产业链从示范走向应用

A-A+日期:2023-10-07来源:中国化工报    

氢能源产业链用“绿色”制造“绿色”

陕西作为能源大省,近年来,持续优化能源结构,发展氢能产业,推动落实“碳达峰、碳中和”战略目标。氢元素广泛存在于自然界,燃烧过程只产生水和能量,对环境没有污染。但是氢能源产业链如何能够做到更加“绿色”,则需要结合实际,发展不同的技术路线。

榆林是国家重要的能源保供基地,有丰富的煤、油、气资源,2022年,当地煤炭供应量占全国煤炭供应的13%,石油开采量占全国5%左右,天然气产量也在10%左右。而大型的煤化工的单位GDP的能耗很高,二氧化碳排放也很高。发展氢能,是榆林作为传统能源基地寻找高质量发展的突破口。

陕西省科技厅副厅长 王军:在这个产业结构调整,特别是在国家“双碳”战略的这种背景下,加快发展氢能及其他新能源产业,是我们贯彻国家“双创”战略的一种举措和具体的行动。

2019年,陕西省政府与中国科学院签署战略合作协议,共同打造科研创新基地、产业化示范基地、科教融合基地为一体的能源科技创新平台。在目前研究的制氢工艺中,最环保的是“绿氢”,也就是用可再生能源生产的近“零碳”氢气。榆林作为中西部城市,风能和太阳能丰富,但这两种能源制氢所面临的困难也不小。

陕西省榆林中科洁净能源创新研究院副院长 卢巍:风电是典型的电力不稳定,风大多一点,风小少一点,然后再就是这个光伏,今天有太阳,可能发得就多一点,今天阴天,可能就发得少一点,甚至不发电。

为了让“看天吃饭”的自然条件变为持续稳定源源不断的制氢动力,榆林中科创新院通过多年的研发,采用质子交换膜电解水制氢的方式,解决了传统可再生能源制氢设备不适应电源波动性大的难题,目前他们研制的质子交换膜电解水制氢已经达到兆瓦级。

清洁的高质量氢气制造出来,又应该如何存储呢?榆林创新院因势利导,着眼榆林的镁占全国供应量的70%,利用丰富的镁资源,经过不断的研发试验,终于在固体金属储氢领域取得了突破。

延长化工产业链 布局氢能源生产端创新

陕西自然资源丰富,工业产业实力雄厚,在氢能源发展的机遇面前,有效利用化工产业的副产品——尾气来制氢,此举降低制氢成本的同时,还为上游产业提供充足的氢能源供应,走出一条因地制宜、延链补链的新路。

记者在陕西榆林华秦产业园调研时发现,这里占地102亩,总投资五亿元的一期项目已进入收尾阶段,而这里的制氢方式独辟蹊径,主要采取利用周边企业的化工尾气提取氢气。

2020年,陕西省榆林市引进华秦新能源公司打造氢能产业园,布局装备制造、制氢、储氢、用氢等氢能利用的全产业链,尾气的二次利用,也延伸了化工产业的生产链条,提高了附加值,而且可以得到价格更低的优质氢气。

陕西省榆林华秦新能源科技有限公司行政主管 李卓:一期配套了16000立方米的储氢系统和氢气充装站,可以实现年产四万吨的高纯氢气供应。

据统计,在榆林有超过十万辆传统能源的重卡汽车在周边短途运输线路上,在应用端有广泛的应用场景。目前,华秦联合榆能集团与陕汽集团已经开展首批10辆49吨氢燃料电池重卡车的运行。

2022年陕西省发改委出台《陕西省“十四五”氢能产业发展规划》,预计到2025年,建设万吨级车用氢气工厂以及投运加氢站100座左右,力争推广各型燃料电池汽车1万辆左右,全产业链规模达1000亿元以上。到2030年,可再生能源制氢规模化应用,有力支撑碳达峰目标实现。

今年9月中旬,中国(西部)氢能大会在陕西榆林举办,榆林签约项目30个、总投资额279.6亿元,占投资额的一半以上。煤化工耦合绿氢、绿甲醇项目,将为榆林打造“零碳化工国际产业园”,风电制氢及氢碳减排示范项目,对提升榆林风电消纳能力、降低碳排放具有重要作用。

陕西省科技厅副厅长 王军:实际上在包括促进能源化工发展这些产业的过程中,自然而然就可以附带成为这个氢的生产的基础,一个方面,落实了“双碳”的这种战略。另外一个方面,也能够培育形成新的产业,新的经济增长点。

 

从上游的制储运,到中游的能量转换,再到下游的用氢,榆林立足自身产业基础,资源禀赋,逐步打造陕北的氢能供应和应用中心,助推陕西高质量发展。

 

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