在風(fēng)電裝機(jī)再創(chuàng)新高的同時，棄風(fēng)限電形勢也在反彈。國家能源局信息顯示，2015年中國風(fēng)電新增裝機(jī)容量3297萬千瓦，累計并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到1.29億千瓦，風(fēng)電發(fā)電量1863億千瓦時，占全部發(fā)電量的3.3%。2015年全年棄風(fēng)電量339億千瓦時，平均棄風(fēng)率15%。2015年全國風(fēng)電平均利用小時數(shù)1728小時，同比下降172小時。
為了解決棄風(fēng)限電問題，提高風(fēng)電投資收益，中國能源化工從業(yè)者提出了一系列解決方案，其中風(fēng)電電解水制氫是探討的重點之一。2015年12月，巴黎協(xié)定正式通過，全球推進(jìn)溫室氣體減排已是大勢所趨。在棄風(fēng)最嚴(yán)重的西北地區(qū)開發(fā)大規(guī)模風(fēng)電制氫項目，可以降低煤化工和石油化工行業(yè)的碳排放，兼具社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
但從風(fēng)電制氫的概念提出，到現(xiàn)在已有5年，尚未建成任何示范項目。亞化咨詢認(rèn)為，下述兩大矛盾制約了大規(guī)模風(fēng)電制氫項目的實現(xiàn)。
一方面，煤化工和石油化工長周期穩(wěn)定運行與風(fēng)力發(fā)電不穩(wěn)定的矛盾。2015年，全國風(fēng)電利用小時數(shù)最高的地區(qū)是福建2658小時，利用小時數(shù)最低的地區(qū)是甘肅1184小時。也就是說，哪怕在福建，70%的時間風(fēng)電機(jī)組是不工作的。大化工生產(chǎn)需要穩(wěn)定的原料供應(yīng)，難以接受頻繁波動的氫氣供應(yīng)。
另一方面，風(fēng)力發(fā)電分散分布與大規(guī)模化工生產(chǎn)集中利用的矛盾。大規(guī)?；ぱb置的氫氣需求量巨大，近年建設(shè)的煉廠煤制氫裝置規(guī)模在6萬方/小時-20萬方/小時左右。一個典型的5萬千瓦風(fēng)電場，以14.8%的棄風(fēng)制氫，年產(chǎn)氫量360萬方，折450方/小時。需要130個風(fēng)電場的棄風(fēng)制氫才能滿足一個小型煉油裝置的需求，而且氫氣的運輸問題難以解決。
Carbon Recycling International (CRI) 成立于2007年，總部坐落于冰島首都雷克雅未克。CRI 建造并運營世界上第一座二氧化碳和氫氣合成甲醇裝置，2012年甲醇產(chǎn)能1300噸，2014年甲醇產(chǎn)能擴(kuò)展到4000噸。
亞化咨詢認(rèn)為，二氧化碳加氫制甲醇技術(shù)的開發(fā)利用，將使棄風(fēng)制氫成為現(xiàn)實。
首先， 二氧化碳加氫制甲醇規(guī)模靈活。上述典型風(fēng)電場棄風(fēng)制氫量360萬方/年，可生產(chǎn)2500噸/年甲醇，規(guī)模與冰島示范裝置相當(dāng)。
其次， 幾千噸級的甲醇生產(chǎn)裝置，只需要配備小規(guī)模的氫氣儲存和緩沖裝置，就可以實現(xiàn)穩(wěn)定運行。
第三， 甲醇作為液體化學(xué)品，在中國西北地區(qū)已有廣泛的生產(chǎn)和應(yīng)用，市場空間大。
第四，西北地區(qū)大量的煤化工項目在合成氣凈化工段會產(chǎn)生高濃度CO2，可以提供廉價的CO2原料。
最后，未來如果制氫和甲醇生產(chǎn)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)撬裝式，還可以在風(fēng)電場之間靈活調(diào)配。在棄風(fēng)嚴(yán)重的時候，調(diào)集制氫和甲醇裝置，多生產(chǎn)甲醇。棄風(fēng)不嚴(yán)重，或者區(qū)域風(fēng)電上網(wǎng)條件得到改善，則可以將生產(chǎn)裝置轉(zhuǎn)移到更需要的風(fēng)電場。
