何廣利棄風(fēng)棄水制氫模式仍需探討
來源鳳凰網(wǎng) 時(shí)間2018-10-22 09:24
【摘要】本身如果有合適方法把制氫放到加氫站現(xiàn)場話其實(shí)有可能把氫氣成本降來
日前在第屆中韓汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會(huì)北京碳清潔能源研究院氫能技術(shù)開發(fā)部經(jīng)理何廣利中國就如何利用棄風(fēng)棄水制氫問題發(fā)表演講他提出風(fēng)能水能生產(chǎn)主要集中在川云南貴州等偏區(qū)在這些方制氫后將氫氣運(yùn)送到有燃料電池汽車方其運(yùn)輸成本非常并且困難棄風(fēng)棄水這種情況量存在但到底如何用過來以氫作為應(yīng)用突破口還需要探討具體模式
以北京碳清潔能源研究院氫能技術(shù)開發(fā)部經(jīng)理何廣利發(fā)言實(shí)錄
各位領(lǐng)導(dǎo)各位專家午非常興有這個(gè)機(jī)會(huì)給家介紹我們?cè)跉淠茉窗l(fā)展分析看法特別前端氫氣供應(yīng)這塊我來自國家能源集團(tuán)碳清潔能源研究院我們集團(tuán)以前神華集團(tuán)國電集團(tuán)合并之后國家能源集團(tuán)現(xiàn)在在氫能方面也有些同看法后面我會(huì)給家介紹
前面幾位領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)代同仁介紹燃料電池方面我現(xiàn)在想介紹我們國內(nèi)氫氣情況加氫站發(fā)展情況還有我們自己些看法
首先我國氫氣保有量總量世界最具體到燃料電池汽車應(yīng)用存在這存在個(gè)問題現(xiàn)有我們氫氣產(chǎn)能這么概在兩千萬噸這個(gè)就說明我們以前在國內(nèi)我要給燃料電池汽車供氫具備產(chǎn)業(yè)技術(shù)但并現(xiàn)在就有余量
談到給燃料電池汽車供氫煉油合成氨都游產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合在塊在合成氨這塊每年產(chǎn)成量非常工廠內(nèi)部游工藝環(huán)節(jié)都有關(guān)聯(lián)但氫氣到游工藝馬就消耗所以我們真想從這里拿出點(diǎn)給燃料電池汽車用話目前量來講比較可行就副產(chǎn)氫
副產(chǎn)氫基本幾類焦?fàn)t煤氣煉焦過程中它本身游煤氣消耗氫氣這個(gè)可以拿出來合成氨在游工藝環(huán)節(jié)消耗氫氣但合成氨持放氣生產(chǎn)工藝中必須個(gè)環(huán)節(jié)那么它排出來這些氣可以用到游工藝環(huán)節(jié)也可以單獨(dú)拿出來拉走甲醇同樣道理氯堿也凈產(chǎn)生成氣其實(shí)這種工業(yè)副產(chǎn)氫來講實(shí)際它凈產(chǎn)生氫氣就焦?fàn)t煤氣氯堿凈產(chǎn)生工業(yè)副產(chǎn)氫實(shí)際合成氨甲醇整體它消耗型只過它現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)供應(yīng)問題在正常生產(chǎn)把氣體排出來部分這個(gè)里面有40%50%氫氣
按照全國域來講華北華東副產(chǎn)氫量還巨華北這邊最就焦?fàn)t煤氣華東就焦?fàn)t煤氣還有氯堿比較我們說把這個(gè)副產(chǎn)氫應(yīng)用于燃料電池應(yīng)用來講相對(duì)來說還華東華北區(qū)比較
再就以前家都在提用風(fēng)電光伏制氫最根本就用氣光或者氣水2015年數(shù)據(jù)概這樣2016年這個(gè)數(shù)字翻番2017年稍微降點(diǎn)今年按照公布數(shù)據(jù)2017年差舉個(gè)例子說我們集團(tuán)川個(gè)型酒店其實(shí)它年就能夠達(dá)到100億度這個(gè)量非?？梢钥吹揭詶壦疄槔蛐苑浅Ｃ黠@最主要在川云南貴州還有些都在比較方就說把氫氣制出來運(yùn)到有燃料電池汽車方去用距離還
如果從川云南或者棄風(fēng)比較內(nèi)蒙把氫氣制出來再運(yùn)到核心城市北京?；蛘邚V東這些方它運(yùn)行距離幾百公里這種運(yùn)行成本增加較這個(gè)剛才講2016年棄風(fēng)情況內(nèi)蒙新疆新疆
那么怎么應(yīng)用棄風(fēng)與棄水制氫比較可行我們覺還要推動(dòng)在這些具有棄風(fēng)方本來用這個(gè)氫氣最如果把它給運(yùn)輸出來話成本會(huì)較而且就我們國家能源分布特點(diǎn)就水也風(fēng)也個(gè)特點(diǎn)就在西北還有西南比較其實(shí)都這種經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)來說并非常些方實(shí)際在本相對(duì)耗氫氣氫氣可能應(yīng)用又比較所以目前這種可再生能源方式棄風(fēng)棄水這種情況量存在但到底如何用過來以氫作為應(yīng)用突破口還需要探討具體模式
前面講氫氣總量就給燃料電池汽車供氫氣除總量之外對(duì)氫氣在燃料電池汽車?yán)锩鎽?yīng)用目前國際做工作比較國內(nèi)關(guān)注氫氣對(duì)它品質(zhì)燃料電池汽車用對(duì)氫氣品質(zhì)要求嚴(yán)格工業(yè)通常說拿過來就能用因?yàn)椴€(gè)體系燃料電池特點(diǎn)也這個(gè)化工應(yīng)用特點(diǎn)同
國際通用就參照美國氫能協(xié)會(huì)或者ISO標(biāo)準(zhǔn)也它固定非常明確就說你加到氫燃料電池汽車之前氫氣要達(dá)到什么樣要求這個(gè)里面有1314種雜質(zhì)我們單純看純度并但它對(duì)雜質(zhì)些限值要求非常我們可以對(duì)比什么以前我們國內(nèi)氫氣供應(yīng)體系都按照國標(biāo)做純氫純氫純類它核心對(duì)氫氣純度要求還有就對(duì)種雜質(zhì)要求相比燃料電池用這種氫氣來說它對(duì)雜質(zhì)量規(guī)定雜質(zhì)本身規(guī)定雜質(zhì)數(shù)量規(guī)定都于燃料電池汽車用這種氫氣品質(zhì)
舉個(gè)例子來說參照國外品質(zhì)要求話硫它含量要求于個(gè)PPB實(shí)際這個(gè)量非常非?，F(xiàn)在我們?cè)诩儦浼儦浠蛘叱儦溥@里面就煤工業(yè)氫氣沒有完整規(guī)定但就硫這個(gè)東西做燃料電池都知道它對(duì)催化劑硫化重要而且它這個(gè)硫化可恢復(fù)就有點(diǎn)進(jìn)去催化劑發(fā)生反應(yīng)就會(huì)沉積在里面如果品質(zhì)過關(guān)硫含量過之后被硫化之后性能會(huì)降
像剛才舉例子說硫除剛才生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生帶入些雜質(zhì)之外其實(shí)在整個(gè)運(yùn)輸加氫站過程也有可能引入這個(gè)硫稍微演化都會(huì)增加硫化程度如果想加氫站燃料電池汽車加氫氣達(dá)到剛才所說要求實(shí)際它個(gè)整體品質(zhì)保障體系僅僅要求氫氣生產(chǎn)出來氫氣純化之后達(dá)到這個(gè)在整個(gè)運(yùn)輸過程中加壓過程中然后也能夠引入可能污染物最終才能保證加到燃料電池汽車之后它品質(zhì)能夠保證要求
現(xiàn)代汽車也來專家這個(gè)問題我們有豐田汽車探討過有可能以后隨這個(gè)技術(shù)進(jìn)步做燃料電池技術(shù)催化劑技術(shù)做比較其實(shí)以后對(duì)氫氣品質(zhì)要求有可能降?
有這個(gè)可能但這個(gè)里面另外有個(gè)沖突就在于目前我們用車用燃料電池追求另外個(gè)就鉑用量問題就說你把鉑用量降來又提它雜質(zhì)耐受能力話其實(shí)這兩者之間稍微有些沖突
也就說可能我要提它雜質(zhì)耐受能力可能貴金屬用量會(huì)增去現(xiàn)在對(duì)燃料電池降成本要求來講我又希望把貴金屬用量降來所以這兩者存在些矛盾后續(xù)可能需要技術(shù)開發(fā)能夠照顧到這兩者個(gè)就燃料電池里面貴金屬用量降來同時(shí)抗硫化耐受能力又要提起來
剛才說到雜質(zhì)對(duì)燃料電池性能影響也運(yùn)行工況工作條件都有關(guān)系所以相對(duì)來講剛才講國際標(biāo)準(zhǔn)我們認(rèn)為個(gè)比較苛刻能夠照顧到各種條件個(gè)通用要求對(duì)于國內(nèi)來講比如說我們現(xiàn)在運(yùn)行車輛巴也物流車也乘用車我們現(xiàn)階段國內(nèi)推都燃料電池巴車或者物流車在這樣應(yīng)用工況條件對(duì)氫氣品質(zhì)要求有所變化這個(gè)我們也在做相關(guān)研究這些包括日本(英文)報(bào)告做關(guān)于氧化碳事情
面講氫氣整體制取技術(shù)分析國內(nèi)概有17001800萬噸產(chǎn)量它來源主要什么來源主要還煤制氫煤制氫我們最終用可再生能源制氫再用全過程零碳排放有點(diǎn)符但實(shí)際目前至從經(jīng)濟(jì)來考慮話煤制氫它價(jià)格還便宜其實(shí)產(chǎn)生問題剛才也說就氧化碳問題我們自己也直在看以后如果燃料電池汽車事情規(guī)模推廣之后煤制氫這個(gè)事情怎么融入到里面去
國內(nèi)能源特點(diǎn)國外還樣我們通常講中國能源汽車缺油氣富煤實(shí)際我們煤炭儲(chǔ)量每年生產(chǎn)量還非常整體煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模也比國外來講發(fā)展要就說我們想推動(dòng)個(gè)新產(chǎn)業(yè)剛才說整體燃料電池應(yīng)用這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈可能個(gè)比較或者容易推動(dòng)起來能夠我現(xiàn)有產(chǎn)能也現(xiàn)有供應(yīng)體系能夠結(jié)合起來
現(xiàn)有工程體系剛才說應(yīng)用最成本最具有競爭力其實(shí)還煤制氫煤制氫存在氧化碳問題參照日本他們規(guī)劃技術(shù)路線真要做到這種全過程零碳或者碳其實(shí)需要氧化碳這個(gè)埋藏技術(shù)結(jié)合到起用
國內(nèi)氧化碳捕捉埋葬技術(shù)有幾個(gè)示范其中以原來神華集團(tuán)在鄂爾斯做有代表性總氧化碳質(zhì)量30萬噸這個(gè)項(xiàng)目做完到現(xiàn)在接有5年時(shí)間目前直在監(jiān)測目前進(jìn)展來看就沒有發(fā)現(xiàn)什么特殊氧化碳埋到概兩千米目前沒有發(fā)現(xiàn)泄露什么
到目前為止我們以后要從煤制氫我們利用煤制氫成本優(yōu)勢同時(shí)解決碳排放問題其實(shí)氧化碳埋葬目前來看已經(jīng)驗(yàn)證些它技術(shù)可行性當(dāng)然氧化碳埋在久來講可能需要20年30年才能巖石礦化那個(gè)需要時(shí)間現(xiàn)在監(jiān)測年時(shí)間還非常還需要繼續(xù)做但目前來看這個(gè)技術(shù)可行
日本在國際化來講從澳利亞煤制氫做CCS日本他們煤制氫兩塊方煤制氫個(gè)澳利亞煤制氫第個(gè)文萊煤制氫他們現(xiàn)在都已經(jīng)開動(dòng)應(yīng)該在2020年之后能夠運(yùn)行起來就把它氫制出來運(yùn)到日本本土去
煤制氫還分幾種煤制氫來講我們都知道我們國家煤資源但煤品種也到底用什么樣煤制氫你說用熱值煤制氫還差煤制氫這個(gè)對(duì)成本差距也比較煤制氫日本那邊偏向于褐煤制氫褐煤它特點(diǎn)什么它熱值較后它有個(gè)處什么就水含量比較
為什么說水含量比較個(gè)優(yōu)點(diǎn)首先說煤制氫天然氣制氫樣什么天然氣里面CH4里面會(huì)提供4個(gè)氫原子其實(shí)煤制氫里它整體碳?xì)浔雀旁?比0.8概在CH0.8這個(gè)水平實(shí)際煤制氫煤在里面提供個(gè)能量載體它氫絕部分從水里來就煤制氫要耗水
剛才說褐煤里面本身帶百分之幾水分這樣就需要消耗額外水資源做煤制氫這個(gè)事這個(gè)里面就剛才說耗水問題實(shí)際它分工藝耗水冷卻冷卻實(shí)際可循環(huán)工藝?yán)锩婧乃置罕旧砭蛶Р糠帜軌虬堰@個(gè)耗水降去
另外對(duì)比就可以看到煤化工被詬病比較就環(huán)保問題其中耗水問題個(gè)問題在內(nèi)蒙這些方就缺水從這個(gè)對(duì)比來看它肯定比別些耗水要但我們提到這種生物制氫來講其實(shí)它工業(yè)中耗水并會(huì)除它這個(gè)工藝中冷卻水需要你這個(gè)生物制氫要以外其實(shí)它功率中其實(shí)并但說以后發(fā)展方向冷卻用水可以稍微處理就可以循環(huán)使用所以整體來講我們以后說規(guī)模生產(chǎn)氫氣至從成本耗水方面我們目前來看具有可行性
我做煤制氫加氧化碳捕捉我做另外條技術(shù)路線我煤化電也做氧化碳捕捉用在純電動(dòng)也樣嗎其實(shí)這個(gè)里面有區(qū)別我們現(xiàn)在煤發(fā)電用在火電里面用都空氣空氣進(jìn)去以后氧氣煤反應(yīng)產(chǎn)生氧化碳那最終它產(chǎn)物兩個(gè)特點(diǎn)第個(gè)特點(diǎn)說它氧化碳含量比較里面剩絕部分氮?dú)獾趥€(gè)特點(diǎn)壓力比較這樣情況把氧化碳收集起來再埋葬處理成本
但煤制氫主流路線國內(nèi)也國際也實(shí)際都通過空間滯后來利用這個(gè)就它說氧化碳?jí)毫兌纫矊?shí)際直接用目前成熟工藝溫甲醇洗之后95%以氧化碳就出來這樣話我們直接處理這個(gè)環(huán)節(jié)來講我們內(nèi)部項(xiàng)目以前都做過其實(shí)這個(gè)成本就我利用煤制氫這個(gè)方式來看剛才講煤發(fā)電那個(gè)話它成本比它還要50%以所以至這個(gè)角度來講后端轉(zhuǎn)嫁給氫氣成本從煤制氫這個(gè)路線有經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢
除煤制氫之外我們現(xiàn)在還有煤制氫都用于規(guī)模現(xiàn)在還有規(guī)模供氫方式甲醇天然氣供氫煤現(xiàn)在提但分布式煤制氫做分布式煤制氫做鍋爐但這些年我們?yōu)楣?jié)能減排現(xiàn)在政策來講如果技術(shù)能量效率提去話發(fā)展
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