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    寧夏千億級能化基地緣何瞄準氫能
    發布日期: 2021/5/20 9:05:12

    來源:中國能源報

    作為寧夏最大的工業聚集地,寧東能源化工基地(下稱“寧東基地”)也是該地區唯一產值過千億元級的開發區,憑借煤炭資源優勢,打造了寧煤400萬噸/年煤制油等多個知名煤化工項目。鮮為人知的是,這里還是氫能“富集地”。截至去年底,基地氫氣總產能達到240萬噸左右,占我國氫氣生產總量的12%。

    “目前,寧東基地產氫量僅次于山東省,位列全國第二。按照當前增速,我們很快就能實現超越,氫氣產能有望達到全國第一。”在寧東能源化工基地氫能與產業發展中心主任閆新民看來,氫能是解決寧東發展瓶頸的“制勝之招”,但在氫能領域,寧東還是“新人”。

    坐擁豐富的化石能源資源,寧東基地為何另辟蹊徑、瞄準氫能?其發展又遇到什么樣的瓶頸?

    解決固有排放難題

    近年來,寧東能源基地在煤化工領域獲得長足發展,形成400萬噸煤制油、320萬噸煤基烯烴、600萬噸煤化工下游產品產能,煤化工產業工業增加值占全部工業經濟比重的48%,成為寧夏工業經濟增長的穩定器和動力源,但隨之也帶來了能耗高、碳排放處于高位以及水資源利用不充分等問題。

    在碳達峰、碳中和目標下,現代煤化工需要提前謀劃如何走出高碳產業低碳排放、二氧化碳循環利用的新路子,與此同時,面對我國嚴格的節能減排、環境監管等政策,現代煤化工產業清潔高效轉型壓力也與日俱增。

    在閆新民看來,發展氫能產業是解決寧東資源環境制約瓶頸和碳排放問題的“制勝之招”。“如果用可再生能源制綠氫耦合煤化工部分替代煤制氫,按現有的產業規模,寧東基地每年可實現壓減煤炭消費1700萬噸,減排二氧化碳3000余萬噸,降低能耗1200萬噸標準煤。同時,利用綠氫合成氨耦合二氧化碳生產尿素,可以降低煤炭消耗,實現二氧化碳的綜合利用。”

    目前,寧東基地部分企業已開始加快布局氫能產業項目。“依托科技創新,寶豐能源近年來引進先進技術,建設了全球單廠規模最大的太陽能電解水制氫項目,年產量達2億標方,采用1000標方/小時堿性電解槽制取綠氫,我們現有制氫設備制1標方氫氣需5.2度電,用電成本為0.63元,加上折舊、人工等成本,制氫成本可以控制在0.7元/標方左右。”寧夏寶豐能源集團股份有限公司副總裁姚敏表示。

    應用場景豐富

    截至2020年底,寧東氫氣總產能達到240萬噸,其中煤制氫235萬噸、甲醇制氫2.17萬噸、化工副產氫3.4萬噸,位居全國第二,占我國氫氣生產總量的12%。

    在氫能產業發展尚處于初期,可再生能源制氫成本較高的背景下,化石能源可以提供穩定且大量的氫源,為氫能產業發展奠定堅實基礎。未來可再生能源制氫迎來大規模發展后,也將為現代煤化工的清潔化轉型創造新的突破口。

    事實上,得益于寧東化工園區的特點和已有產能,氫能在寧東的應用場景豐富。據閆新民介紹,化工用氫是寧東氫能產業的主力軍,寧東煤化工上下游用氫總量達240萬噸/年,用綠氫部分替代煤制氫,理論可替代量達120萬噸左右。精細化工、新材料產業目前用氫量約1萬噸,且價格承受能力強,還能減少耗時費力的物流運輸,符合園區低成本化發展需求。

    此外,還可推廣氫能交通。閆新民表示,寧東基地對運力的需求量大,每年約產生4000萬噸煤炭、2450萬噸化工原料和產品,以及1900萬噸固廢灰渣,需要重卡物流車約7000輛。“上述需求,每年形成30億-35億元規模的運輸市場。由于運行區域和路線相對固定集中,很適合采用氫能重卡實現短倒運輸。”

    閆新民強調,未來5年,寧東基地將發揮氫能“第二資源”優勢,做好可再生能源發電、電解水制氫,在氫能耦合化工、精細化工用氫、氫儲能、氫能交通等領域重點發力,創造創新的商業模式。“如今,寧東已成立氫能產業發展中心、節能與碳減排促進中心作為專業機構統籌推進產業發展。”

    具有經濟性前景

    據介紹,寧東基地在發展綠氫方面也具有得天獨厚的優勢,可在讓氫能更具經濟性的同時為化工園區帶來更多經濟效益。

    作為光伏發電一類資源區,寧東年日照時間達3000小時以上,光伏年發電時長達1700小時。同時,寧東煤炭壓覆區面積較大,“在煤炭壓覆區上布局光伏,可以大幅度降低土地成本,同時加上光伏組件價格的降低,按光伏發電成本每度0.23元/度進行測算,寧東制備綠氫的成本可以控制在15.6元/公斤。理論上說,寧東發展氫能在經濟性上已具備競爭力。”閆新民表示。

    在此基礎上,寧東基地仍在不斷尋求更經濟性、高質量的氫能產業發展模式。閆新民表示:“光伏、氫能、區域自愿交易是拉動寧東新能源產業發展的‘三駕馬車’,電價決定氫價,如果要把氫價降下來,就要把電價降下來,因此,我們將持續致力于在光伏發電方面做減法,把電價降下來。”

    據了解,寧東基地將逐步構建和完善氫能全產業鏈,聚焦綠氫替代灰氫等工程。“化工產生的問題,還需通過化工的辦法來解決。在煤化工項目反應過程中,若能用可再生能源發電制氫來替代原有的灰氫,對降低能耗、減少排放將呈指數級效果。”閆新民透露,以綠氫耦合煤化工為切入點,一批項目先試先行,“例如,由寶豐能源集團打造的儀器6000標方/小時綠氫制備現已投產,用于耦合煤制烯烴生產。”

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