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風(fēng)電制氫多聯(lián)產(chǎn):空中樓閣還是前景可期?
2015-03-26
來(lái)源:中國(guó)化工報(bào)
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何錚認(rèn)為,通過(guò)風(fēng)電制氫作油品精制加氫的氫源,可替代干氣制氫和煤制氫,替換出干氣集約化利用,改善化工生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品結(jié)構(gòu),生產(chǎn)綠色高端油品,實(shí)現(xiàn)煉化企業(yè)綠色生產(chǎn)質(zhì)的飛躍。他表示,我國(guó)煉化企業(yè)已經(jīng)形成環(huán)渤海、長(zhǎng)三角和珠三角三個(gè)集群,陸上風(fēng)力裝機(jī)也具備了一定規(guī)模,海上風(fēng)能發(fā)電也開(kāi)始起步。到2020年,我國(guó)海上風(fēng)電將走上規(guī)模化發(fā)展道路,已經(jīng)具備風(fēng)電制氫供油品精制加氫和煉廠干氣集約利用的基本條件。風(fēng)力發(fā)電不受燃料價(jià)格上漲的影響,未來(lái)制氫成本不會(huì)像干氣隨原油價(jià)格而上漲,再加上干氣集約化利用并帶動(dòng)液化氣的集約化利用,將產(chǎn)生更大效益。這3個(gè)煉油集群地區(qū)可根據(jù)今后發(fā)展的要求,綜合考慮風(fēng)電制氫對(duì)干氣制氫的替代,在區(qū)域內(nèi)甚至區(qū)域之間建設(shè)氫氣管網(wǎng),解決風(fēng)電制氫的間歇性問(wèn)題,保障氫氣供應(yīng)。
何錚認(rèn)為,風(fēng)電制氫并不是一個(gè)新思路,但與煤化工、石化產(chǎn)業(yè)聯(lián)合,可破解風(fēng)電不穩(wěn)定、并網(wǎng)難平衡的“死結(jié)”。無(wú)論什么樣的風(fēng)速,只要發(fā)電機(jī)工作就能利用,風(fēng)小電量小時(shí)電解的氫氣數(shù)量較少,風(fēng)大電量大時(shí)產(chǎn)生的氫氣就多,在整個(gè)發(fā)電制氫過(guò)程中,所有的電能都可以全部轉(zhuǎn)化為氫氣。他表示,風(fēng)電制氫多聯(lián)產(chǎn)的方式,突破了煤化工二氧化碳排放的瓶頸,是風(fēng)電、煤化工兩個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突破與升級(jí),與石化企業(yè)需求的綠色氫源也是互補(bǔ)雙贏。
成本無(wú)優(yōu)勢(shì),產(chǎn)量不匹配,儲(chǔ)運(yùn)有瓶頸—— 工程化難度非常大
近兩年,國(guó)內(nèi)一些石化企業(yè)為了油品升級(jí)加氫的需要,都上馬了煤制氫裝置。比如,茂名石化煤制氫生產(chǎn)能力為20萬(wàn)立方米/時(shí),九江石化制氫能力為10.51萬(wàn)立方米/時(shí),恒力石化(大連)有限公司煤制氫裝置產(chǎn)能達(dá)到國(guó)內(nèi)最大,為32.1立方米/時(shí)。
從事水電解制氫業(yè)務(wù)的蘇州競(jìng)立制氫設(shè)備有限公司一位銷售經(jīng)理向記者介紹,目前國(guó)內(nèi)運(yùn)行的水電解制氫裝置,規(guī)模最大的為600立方米/時(shí),1000立方米/時(shí)的裝置正在設(shè)計(jì)之中。而煤化工或石化行業(yè)一般需要10萬(wàn)立方米/時(shí)的氫氣需求,就要上100套1000立方米/時(shí)的水電解制氫裝置,這不太現(xiàn)實(shí),因?yàn)橐惶?000立方米/時(shí)的水電解制氫裝置投資就為700萬(wàn)元。
正在從事風(fēng)電制氫論證的中船重工718研究所新能源部高級(jí)工程師白峰向記者介紹,風(fēng)力發(fā)電的上網(wǎng)價(jià)格是每千瓦時(shí)0.5元,棄風(fēng)發(fā)電的上網(wǎng)價(jià)格也要在0.25元。如果用風(fēng)力發(fā)電來(lái)電解水制備氫氣,每生產(chǎn)1立方米氫氣需要消耗電5.1~5.2千瓦時(shí)。
華東理工大學(xué)副教授周志杰等業(yè)內(nèi)人士向記者初步測(cè)算,從風(fēng)電制氫所消耗的電量看,按煤化工或石化行業(yè)一般需要的10萬(wàn)立方米/時(shí)氫氣規(guī)模來(lái)計(jì)算,每小時(shí)就需耗電50萬(wàn)千瓦時(shí),每年生產(chǎn)8000小時(shí),一年就需40億千瓦時(shí)電,所需要的電量、要建設(shè)的風(fēng)電機(jī)組很龐大。從每生產(chǎn)1立方米氫氣的成本來(lái)看,煤制氫成本不足1元,而即便按棄風(fēng)發(fā)電價(jià)格每千瓦時(shí)0.25元計(jì)算,風(fēng)電制氫僅電的成本就為1.25元,沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
“煤化工、石化行業(yè)用氫量一般很大,用風(fēng)電制氫不合算。”白峰認(rèn)為,風(fēng)電制氫還面臨其他制約環(huán)節(jié)。比如,需求氫氣的石化企業(yè)大都在沿海,而風(fēng)電機(jī)組都建設(shè)在內(nèi)陸,風(fēng)電還需借助火電的電網(wǎng)運(yùn)輸;煤化工企業(yè)也并不完全靠近風(fēng)電場(chǎng),氫氣運(yùn)輸主要依靠車輛,運(yùn)輸成本高且費(fèi)時(shí)費(fèi)力,如果運(yùn)輸距離超過(guò)300千米就沒(méi)有經(jīng)濟(jì)性了;如果建立氫氣輸送管網(wǎng),靠管道運(yùn)輸,涉及占地拆遷等問(wèn)題,難度也很大。
中國(guó)天辰工程有限公司副總工程師林彬彬表示:“風(fēng)電電解水制氫的投資很大,此外氫氣不易液化,壓縮能耗高,儲(chǔ)存量有限。風(fēng)電制氫用于煤化工、石化行業(yè),在理論上可行,但工程化起來(lái)很難。氫氣也不是什么緊缺產(chǎn)品,不值得這么做。”
華東理工大學(xué)潔凈煤研究所所長(zhǎng)于廣鎖、中石化寧波工程公司總工程師肖珍平則向中國(guó)化工報(bào)記者表示,風(fēng)電不穩(wěn)定,產(chǎn)氫量也不穩(wěn)定,與煤化工、石化項(xiàng)目大規(guī)模的氫氣需求不太匹配。
內(nèi)蒙古京能錫林煤化有限責(zé)任公司工程師李文明也認(rèn)為,風(fēng)電制氫量太小,不能滿足煤化工企業(yè)對(duì)氫氣需要。此外,風(fēng)力發(fā)電所在地一般都缺水,煤化工項(xiàng)目也離不開(kāi)水,而電解制氫對(duì)水資源有需求,這也是風(fēng)電制氫與煤化工結(jié)合的矛盾所在。總之,他認(rèn)為風(fēng)電制氫的投資及消耗很大,可操作性較差。
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