種種跡象表明，我國(guó)氫能發(fā)展的集結(jié)號(hào)已經(jīng)吹響。

近期，人民網(wǎng)等主要媒體紛紛刊文指出，“氫有望成為我國(guó)能源戰(zhàn)略的重要部分”“中國(guó)將統(tǒng)籌推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”。還有媒體預(yù)測(cè)，未來(lái)氫能將占我國(guó)終端能源消費(fèi)的10%。

現(xiàn)實(shí)中，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)布局已經(jīng)在路上。

在化學(xué)領(lǐng)域，氫排在元素周期表首位;在能源領(lǐng)域，它將在未來(lái)能源轉(zhuǎn)型中“挑大梁”。如今，布局已經(jīng)開(kāi)始，2018年極有可能是中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)爆發(fā)元年。1月19日，湖北武漢出臺(tái)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃方案，要打造世界級(jí)新型氫能城市;4月16日,雄韜氫能產(chǎn)業(yè)園和華熵氫能產(chǎn)業(yè)園落戶(hù)山西大同，助力大同建設(shè)“氫能之都”;4月28日，長(zhǎng)三角“氫走廊”建設(shè)啟動(dòng)，立志打造世界獨(dú)一無(wú)二的氫能與燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)帶;10月22日，江蘇如皋氫能小鎮(zhèn)、氫能產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目等6個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目開(kāi)工，成為氫能產(chǎn)業(yè)開(kāi)拓者……氫能發(fā)展正呈現(xiàn)出一派蓬勃景象。

按照國(guó)家制定的氫能發(fā)展愿景，2050年我國(guó)將迎來(lái)氫能時(shí)代，進(jìn)入 “氫能社會(huì)”。這一美好愿景下，作為最具現(xiàn)實(shí)意義的氫能制取路徑——煤氣化制氫，將迎來(lái)廣闊發(fā)展空間。

大規(guī)模制氫需求迫切

因氫能具有安全、高效、可再生、清潔、低碳等特點(diǎn)，世界終將走向以氫能源為主的時(shí)代。對(duì)于我國(guó)而言，發(fā)展氫能，一方面可以豐富綠色低碳能源體系，助力解決風(fēng)、光、核等新能源的消納難題;另一方面，可以作為煤炭清潔化利用的極佳途徑，推動(dòng)化石能源清潔轉(zhuǎn)化和替代，這對(duì)于我國(guó)這個(gè)煤炭大國(guó)來(lái)說(shuō)尤具現(xiàn)實(shí)意義。

“氫氣應(yīng)用較為廣泛，在石化領(lǐng)域，它是用量最大的化工原料之一，可用于合成氨、合成甲醇、石油煉制等;在交通領(lǐng)域，隨著我國(guó)油品質(zhì)量升級(jí)步伐不斷加快，多數(shù)煉廠采用全加氫方式制油;新能源汽車(chē)蓄勢(shì)待發(fā)，對(duì)氫燃料的需求穩(wěn)步提升。另外，氫能在農(nóng)業(yè)、健康醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛、深入。”中國(guó)國(guó)際經(jīng)濟(jì)交流中心信息部副部長(zhǎng)景春梅在接受本報(bào)記者采訪時(shí)表示，隨著時(shí)代的進(jìn)步，氫氣的應(yīng)用場(chǎng)景將越來(lái)越多，對(duì)氫氣的需求越來(lái)越大，用氫缺口也逐漸加大。

實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制氫需求迫切，那么，哪種制氫路徑堪當(dāng)大任?通常而言，工業(yè)化制氫路線主要包括水電解制氫、煤炭氣化制氫、天然氣制氫、生物質(zhì)氣化制氫、可再生能源制氫等。從我國(guó)能源稟賦及能源利用現(xiàn)狀等因素出發(fā)，煤炭氣化制氫、可再生能源制氫前景廣闊。其中，又以煤炭氣化制氫最受青睞。

中國(guó)工程院院士倪維斗此前接受本報(bào)記者采訪時(shí)強(qiáng)調(diào)，當(dāng)前我國(guó)“富煤貧油少氣”的資源稟賦仍未改變，天然氣對(duì)外依存度已高達(dá)30%，核能、可再生能源等仍處于發(fā)展當(dāng)中，體量較小，尚不足以支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大能源需求。所以，從能源安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展穩(wěn)定等現(xiàn)實(shí)角度考慮，做好煤炭的清潔化利用至關(guān)重要。而煤制氫恰是煤炭清潔利用問(wèn)題的極佳突破口。

制氫經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯

從宏觀大局考量，煤制氫是極佳選擇。從煤制氫自身出發(fā)，其抓住了制氫經(jīng)濟(jì)性這一“命門(mén)”，優(yōu)勢(shì)明顯。

“在幾種制氫路徑中，煤制氫最具經(jīng)濟(jì)性。”景春梅介紹，這主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：一是原料的可獲得性。我國(guó)作為煤炭大國(guó)，煤炭在一次能源占比達(dá)60%，資源豐富且易得;二是成本較低，煤炭相比天然氣等能源具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。據(jù)景春梅透露，天然氣制氫成本約為2元/立方米，而煤炭制氫的成本在0.8元/立方米左右，可節(jié)約成本近20%;三是技術(shù)成熟，產(chǎn)量高。清潔煤化工過(guò)程第一步產(chǎn)生的就是氫氣，由此煤制氫技術(shù)可以追溯到上世紀(jì)八九十年代。在此期間，神華、齊魯石化、茂名石化等煤化工行業(yè)龍頭企業(yè)爭(zhēng)相布局，推動(dòng)了我國(guó)煤制氫技術(shù)的發(fā)展，在一氧化碳轉(zhuǎn)換、氫氣分離提純、大規(guī)?？辗值汝P(guān)鍵技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化?？梢哉f(shuō)，我國(guó)的煤制氫技術(shù)已較為成熟，且產(chǎn)量高，每年煤制氫產(chǎn)量達(dá)千萬(wàn)噸級(jí)，可支持規(guī)?；瘧?yīng)用，這是其他制氫路徑不具備的優(yōu)勢(shì)。

“過(guò)去多年間，煤制氫一直活躍在化工領(lǐng)域，但不被大眾所熟悉。近兩年，隨著環(huán)保的要求提高，油品質(zhì)量升級(jí)步伐的加快，煤制氫開(kāi)始被煉油廠廣泛應(yīng)用。而隨著氫燃料電池汽車(chē)火熱起來(lái)，煤制氫作為主要制氫路徑之一，也逐漸走進(jìn)公眾的視野。”景春梅介紹。不久前亞化咨詢(xún)發(fā)布的《中國(guó)煤制氫年度報(bào)告2018》數(shù)據(jù)證明了這一點(diǎn)：2010年至今，全國(guó)新建大型煉廠煤、石油焦制氫項(xiàng)目6套，煤制氫的總規(guī)模約為80.5萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)。目前，還有15個(gè)擬在建煉化一體化項(xiàng)目，其中11個(gè)確定采用煤氣化制氫工藝。

儲(chǔ)運(yùn)、環(huán)保瓶頸待破解

“借著環(huán)保的東風(fēng)，煤制氫變得熱門(mén)，站上了風(fēng)口”，近年來(lái)，這一觀點(diǎn)開(kāi)始流行。不過(guò)，在景春梅看來(lái)，煤制氫雖然優(yōu)勢(shì)斐然，潛力無(wú)限，但說(shuō)迎來(lái)風(fēng)口還為時(shí)尚早，要突破三方面的瓶頸。

一是儲(chǔ)運(yùn)。我國(guó)煤炭集中在三北地區(qū)，煤化工產(chǎn)業(yè)也集中在三北地區(qū)，但能源消費(fèi)基本集中在長(zhǎng)三角、珠三角等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，這就會(huì)產(chǎn)生儲(chǔ)運(yùn)問(wèn)題。“煤氣化制氫后，怎么運(yùn)輸，怎么儲(chǔ)存?煤制氫不像天然氣已經(jīng)建立了大規(guī)模的管道運(yùn)輸體系，所以現(xiàn)在都是用車(chē)輛運(yùn)輸。但車(chē)輛運(yùn)輸有運(yùn)輸半徑，一般100千米以?xún)?nèi)的運(yùn)輸距離還具有經(jīng)濟(jì)性，超過(guò)這個(gè)距離后運(yùn)輸成本變高。如果加上高昂的運(yùn)輸成本，煤制氫的經(jīng)濟(jì)性將大打折扣。”景春梅表示。

二是環(huán)保。煤制氫面臨碳排放處理的問(wèn)題。對(duì)此，景春梅介紹，雖然目前已經(jīng)有配套的技術(shù)方案解決碳排放的問(wèn)題，如碳捕捉與封存、IGCC等，國(guó)內(nèi)也建設(shè)了相應(yīng)的示范項(xiàng)目，但目前成本太高，尚不具備規(guī)模化推廣的條件。煤制氫需要很好地把這樣一個(gè)環(huán)保瓶頸解決，否則將來(lái)的發(fā)展可能受限。

第三是安全。目前，煤化工項(xiàng)目還要更好地解決氣化爐安全穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行的問(wèn)題，煤制氫也需要突破這一共性瓶頸。

“從煤制氫自身出發(fā)，要很好地解決上述三個(gè)問(wèn)題，它才會(huì)真正地啟動(dòng)風(fēng)口，迎來(lái)春天。從宏觀全局出發(fā)，包括政策、上下游企業(yè)在內(nèi)的諸多環(huán)節(jié)也有各自的短板要補(bǔ)。”景春梅表示。一方面，從政策來(lái)看，近幾年我國(guó)出臺(tái)的如《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016~2030年)》《國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》等諸多規(guī)劃、政策中均能看到氫能、燃料電池汽車(chē)的身影，但專(zhuān)門(mén)針對(duì)氫能發(fā)展的專(zhuān)項(xiàng)政策目前尚未出臺(tái)，也缺乏進(jìn)一步往下落實(shí)的配套政策。而煤質(zhì)氫作為氫能產(chǎn)業(yè)鏈中的一環(huán)，當(dāng)然也缺乏更加細(xì)致的規(guī)定。若要煤制氫“挑大梁”，還需要填補(bǔ)政策方面的空白。

“另一方面，煤制氫的發(fā)展依賴(lài)于整個(gè)產(chǎn)業(yè)上下游的整體布局，不能只盯著制氫這一個(gè)環(huán)節(jié)。”景春梅分析，“單打獨(dú)斗等不來(lái)‘春天’。煤制氫項(xiàng)目建設(shè)需要對(duì)當(dāng)?shù)氐馁Y源情況、園區(qū)建設(shè)、交通布局、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、原料供應(yīng)等因素統(tǒng)籌考量。煤制氫產(chǎn)業(yè)還需要吸引更多的企業(yè)，尤其是實(shí)力雄厚的大企業(yè)參與進(jìn)來(lái)，推動(dòng)儲(chǔ)運(yùn)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，充實(shí)煤制氫上下游產(chǎn)業(yè)鏈。”