中國儲能網(wǎng)訊:未來國內(nèi)綠色發(fā)展的環(huán)境要求將更嚴格,碳稅的實施和碳交易的發(fā)展,將促進各類涉及碳排放的企業(yè)加快綠色轉(zhuǎn)型。在2020年以前,需要精心籌劃風電制氫的建設,以逐步替代干氣制氫和煤制氫,并發(fā)展氫儲存和區(qū)域氫管網(wǎng),有效調(diào)配風電制氫的間歇性和油品加氫的持續(xù)性。
電解裝置可以建在風電場,也可以建在煉廠,可依據(jù)具體情況進行研究評估。電解裝置建在煉廠明顯的優(yōu)勢在于可綜合利用煉廠熱能。一般電解溫度約90℃,當風電不穩(wěn)定停止電解時,可綜合利用煉廠其他熱源為其保溫,為有電時繼續(xù)電解制氫保持穩(wěn)定的反應條件并減少能耗。
美國空氣產(chǎn)品公司成功地依靠氫儲存和氫氣管網(wǎng)為墨西哥灣一帶的煉廠提供氫氣。從新奧爾良到休斯敦的氫氣管道長達1000千米,當一個地區(qū)制氫負荷下降,可通過管道及時從其他地區(qū)增加供應。中國石化的三個煉油集群地區(qū)可根據(jù)今后發(fā)展的要求,綜合考慮風電制氫對干氣制氫的替代,在風電制氫量大的地區(qū)建設氫儲存,在區(qū)域內(nèi)甚至區(qū)域之間建設氫氣管網(wǎng),解決風電制氫的間歇性問題,保障氫氣供應。
風電制氫、干氣液化氣集約化利用效益大
風電制氫的經(jīng)濟性要從多角度、整體性和長遠利益來考量。中國石化干氣制氫生產(chǎn)成本一般約1.8元/立方米氫氣,而目前國內(nèi)電解制氫生產(chǎn)成本一般約5.5元/立方米氫氣。表面上看干氣制氫成本要低于電解制氫,但進一步分析發(fā)現(xiàn),國內(nèi)電解制氫用電單耗一般約5.5千瓦時/立方米氫氣,工業(yè)電價約0.56元/千瓦時,不含電費的電解制氫生產(chǎn)成本約2.4元/立方米氫氣。隨著未來風電設備單位投資下降、機組效率提高,風電成本將從目前約0.4元/千瓦時降至約0.3元/千瓦時,電解用電單耗按4.6千瓦時/立方米氫氣計,則風電制氫生產(chǎn)成本可能降至約3.8元/立方米氫氣。煤電的二氧化碳排放為0.87千克/千瓦時,使用清潔風電制氫每立方米可獲得碳資產(chǎn)約4千克,按碳資產(chǎn)價值40元/噸計,相當于每立方米氫氣可獲得0.16元補償。即風電制氫成本比干氣制氫高出約1.8元/立方米氫氣。干氣制氫耗干氣一般約0.4立方米干氣/立方米氫氣,即使干氣不做集約化利用而作為商品出售,0.4立方米干氣也能收入約1.2元,即風電制氫成本比干氣制氫僅高出約0.6元/立方米氫氣。而且風力發(fā)電的成本與化石燃料發(fā)電不同,不受燃料價格上漲的影響,因此未來風電制氫成本不會像干氣隨原油的價格而上漲,再加上干氣集約化利用并帶動液化氣的集約化利用,將產(chǎn)生更大的效益。
2011年中國石化在環(huán)渤海、長三角和珠三角地區(qū)煉廠干氣資源量達440余萬噸、液化氣590余萬噸,有集約化利用的條件。而這些地區(qū)屬國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)達、環(huán)境壓力大、公眾對環(huán)保關注度高的敏感地區(qū),減少碳排放壓力很大。
我國海上風能資源的評估正逐步深入,有廣闊的風能發(fā)電前景。海上風速較陸上高、有更穩(wěn)定的主導風向,對環(huán)境影響比陸上更小。在東部沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),人口密度大、不征土地是海上風電發(fā)展的最大優(yōu)勢。中國石化在沿海地區(qū)已有集群化發(fā)展的基礎,有石油工程的淺海和海上勘探開發(fā)工程技術(shù)經(jīng)驗,可與海上風電建設和運營維護實現(xiàn)共享。預計到2020年,國內(nèi)海上風電將走上規(guī)?;l(fā)展道路。中國石化發(fā)展海上風電,可以爭取國家政策鼓勵,取得先入優(yōu)勢。氫燃料汽車前景遠大,中國石化占據(jù)海上風電制氫的橋頭堡,將具有長遠的戰(zhàn)略意義。