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國際氫能展獲悉,2022年3月,國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021—2035年)》,以實(shí)現“雙碳”目標為總體方向,明確了氫能是未來(lái)國家能源體系的重要組成部分,提出構建清潔化、低碳化、低成本的多元制氫體系,積極引導合成甲醇行業(yè)由高碳工藝向低碳工藝轉變。
氫能產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為上游制氫、中游儲運氫以及下游氫能應用三個(gè)環(huán)節,就目前氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期而言,中游儲運端正在成為制約氫能發(fā)展的卡脖子問(wèn)題。
常見(jiàn)的儲氫方式有物理儲氫,如高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫以及金屬氫化物固態(tài)儲氫,化學(xué)儲氫方式有有機物吸附儲氫等。除此之外,利用甲醇儲氫也成了當下較為火熱的儲氫方式。
儲能和減排呼喚甲醇登上歷史舞臺
在澳大利亞國家工程院外籍院士、南方科技大學(xué)創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)學(xué)院院長(cháng)劉科看來(lái),中國碳排放是103億噸。一個(gè)三口之家是33噸,這是平均,城市一個(gè)人可能要達到15噸,三口之家是45噸。
過(guò)去40年風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)展取得巨大進(jìn)步。太陽(yáng)能價(jià)格最新的一家大央企1毛4分2,還要給當地交3分的資源稅,產(chǎn)業(yè)化規?;瘞?lái)發(fā)電成本大幅下降,為儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了廣闊的應用場(chǎng)景。
但風(fēng)能和太陽(yáng)能盡管發(fā)展了四十年,到了2019年疫情前總發(fā)電量相當于1.92億噸標準,占了火電12%多一點(diǎn)。即使如此,在西部也出現了棄光、棄風(fēng)現象,因為電網(wǎng)超過(guò)15%的非穩定能源發(fā)再多不敢輸。也就是說(shuō)如果儲能問(wèn)題不解決,棄光棄風(fēng)已經(jīng)很?chē)谰?。西部太?yáng)能、沿海的風(fēng)能和西部的風(fēng)能如果做不好儲能這篇文章,將來(lái)在風(fēng)能太陽(yáng)能有一大筆資產(chǎn)浪費。
儲能研究有很多渠道,但長(cháng)三角、珠三角峰谷電價(jià)從3毛錢(qián)到1.7元,峰谷電價(jià)這么高,說(shuō)明儲能的使命仍然任重道遠。
我國有很大的產(chǎn)業(yè)叫煤制甲醇,現在全中國有9000萬(wàn)噸的產(chǎn)能,是汽油產(chǎn)能的1/4。所以產(chǎn)生了甲醇制烯烴,很多煤化工從這里產(chǎn)生。如果碳中和真正實(shí)施下去的話(huà),煤制甲醇廠(chǎng)都要關(guān)門(mén),幾千億的資產(chǎn)全部沒(méi)用了,因為制造每噸甲醇要釋放3.5噸的二氧化碳。假設今天氧氣是綠電來(lái)的,這樣不需要排二氧化碳。原來(lái)4摩爾的碳生產(chǎn)1摩爾甲醇,今天1摩爾的碳生產(chǎn)1摩爾甲醇,綠色甲醇能量絕大部分來(lái)源于太陽(yáng)能或者風(fēng)能,把上不了網(wǎng)的電變成液體,液體大部分的能量來(lái)源于太陽(yáng)能,小部分來(lái)源于煤。如果中國從煤炭經(jīng)濟轉為綠色甲醇經(jīng)濟可以用1/5的碳排放解決所有的用電問(wèn)題。
為什么轉成液體?能源的載體有四個(gè)條件:1、體積能量密度必須足夠大。2、路上可以管路輸送。3、海上可以跨海輸送。4、快速儲存。電是好輸不好儲,氫氣是既不好輸也不好儲,只有把它轉成綠色的液體才能既好輸又好儲。
其實(shí)電動(dòng)車(chē)概念一點(diǎn)都不新。一百年前紐約、倫敦、巴黎大街上跑的電動(dòng)車(chē)遠遠多于燃油車(chē),因為鉛酸電池1859年發(fā)明,早于內燃機二十多年。為什么后來(lái)二三十年電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)聲匿跡了?很重要的一個(gè)原因是液體能源的發(fā)明,煉油工業(yè)起來(lái)了。因為液體是最好的儲能的載體。
一旦把風(fēng)能太陽(yáng)能轉成綠色的液體,西氣東輸的管線(xiàn)已經(jīng)有了,用西氣東輸邊上很小的管線(xiàn)可以輸西氣東輸幾倍的能量。
未來(lái)中國真正的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)應該走插電式綠色甲醇混合動(dòng)力,為什么?一是快充對電網(wǎng)的沖擊很大。二是快充對電池的要求很高。車(chē)上裝上50升綠色甲醇,沒(méi)有電的時(shí)候甲醇自己可以發(fā)電了,給電池充電,這是綠色甲醇插電式混合動(dòng)力。如果百公里油耗換成綠色甲醇,碳中和問(wèn)題就解決了。
電力工業(yè)怎么做?2.5千瓦一臺,一個(gè)別墅,一個(gè)家庭有2.5千瓦就夠了,綠色甲醇和水反應制氫,氫發(fā)電供電。甲醇和水反應的不到300度,在冬天余熱可以供熱。燃料電池是80度發(fā)電,原理是燃燒發(fā)電,這是做氫能的根本原因。
今天中國是煤炭經(jīng)濟,在西部燒了一百萬(wàn)大卡的煤發(fā)不到40萬(wàn)大卡的電,60多萬(wàn)大卡以熱的形式浪費了,因為熱輸不過(guò)來(lái)。假設轉成綠色甲醇,既解決了儲運便利性問(wèn)題,又解決了熱能量利用問(wèn)題。
今天可以用劣質(zhì)煤制甲醇,把便宜的太陽(yáng)能和甲醇結合起來(lái),今天用煤制甲醇每百萬(wàn)大卡的甲醇成本是氫的一半,一萬(wàn)大卡氣跑多少公里,一百萬(wàn)大卡甲醇就跑多少動(dòng)力。我們用太陽(yáng)能做每百萬(wàn)大卡成本比汽油便宜。如果用綠色甲醇驅動(dòng)中國的汽車(chē)和發(fā)電,石油不用進(jìn)口了。
電解水制氫催生氫制甲醇新業(yè)態(tài)
中國科學(xué)院副院長(cháng)、院士張濤曾表示,“綠色甲醇能量密度高,是理想的液體能源儲運方式。利用可再生能源發(fā)電制取綠氫,再和二氧化碳結合生成方便儲運的綠色甲醇,是通向零碳排放的重要路徑?!痹谒磥?lái),綠色甲醇作為能源轉化中樞,能夠在碳足跡全流程上解決能源的清潔性問(wèn)題,并起到拓展氫能應用產(chǎn)業(yè)鏈、降低碳排放、實(shí)現碳利用等一舉多得的效果。
中科院大連化物所太陽(yáng)能研究部主任、院士李燦將甲醇重整制氫比作“液態(tài)陽(yáng)光”。他認為,利用這項技術(shù)可將太陽(yáng)能等可再生能源儲存在甲醇中,提供了一條發(fā)電—(特)高壓輸電之外的可再生能源儲存和運輸的新模式,是可再生能源轉化為各種化學(xué)能的樞紐,作為完成碳中和目標的重要路徑。
“甲醇是目前最好的制氫材料?!卑拇罄麃唶夜こ淘和饧菏?、南方科技大學(xué)清潔能源研究院院長(cháng)劉科多次公開(kāi)表示,甲醇是把燃料電池的高效性和液體燃料的好處,兩者結合起來(lái),這是未來(lái)氫能的一個(gè)方向。
相比氣態(tài)氫,甲醇在常溫下為液態(tài),穩定、安全。從能量密度看,氫氣在35兆帕壓力下為4.41兆焦/升,而作為氫含量最高的液體燃料甲醇能量密度是氫氣的5倍以上。
運輸方面,甲醇作為液體可以通過(guò)管道運輸,利用現有基礎設施即可,儲運安全、便捷。因為氫氣由可再生能源電解水裝置產(chǎn)生,綠色甲醇工藝生產(chǎn)工程中可實(shí)現二氧化碳接近零排放甚至負排放,進(jìn)一步促進(jìn)工業(yè)和運輸企業(yè)實(shí)現凈碳中和目標。中國工程院院士涂善東提出,可以建立基于甲醇的綠氫碳中和能源系統。
2023年5月25日,金風(fēng)綠能化工(興安盟)有限公司綠氫制50萬(wàn)噸綠色甲醇項目環(huán)評公示,整個(gè)項目占地1500畝,總投資30億元,主要建設生物質(zhì)發(fā)電裝置、綠色甲醇合成裝置等主要生產(chǎn)線(xiàn)及配套公輔工程,建成后年產(chǎn)50萬(wàn)噸綠色甲醇,這為制氫用氫新范式做了初步實(shí)踐。
今年5月初,新疆奇臺智慧能源裝備產(chǎn)業(yè)園項目正式開(kāi)工。該項目總投資116.4億元,由風(fēng)電裝備、制氫裝備、“液態(tài)陽(yáng)光”綠氫綠色甲醇等產(chǎn)業(yè)構成,具體包括“六大基地、四大中心園區+‘液態(tài)陽(yáng)光’綠氫綠色甲醇項目園區”。
產(chǎn)業(yè)園整體規劃分三期建設,一期規劃實(shí)現園區年產(chǎn)400套智能風(fēng)電機組設備、200套風(fēng)電塔架、300套大標方電解水制氫裝備、400套機艙罩導流罩、400套電氣系統,建成“綠氫綠色甲醇一期5萬(wàn)噸工程”;二期規劃建成年產(chǎn)800套風(fēng)電葉片、風(fēng)電設備研發(fā)中心、全功率檢測中心、半實(shí)物仿真中心、風(fēng)光電場(chǎng)智能運維中心,建成“綠氫綠色甲醇二期10萬(wàn)噸工程”;三期規劃建成“綠氫綠色甲醇30萬(wàn)噸工程”項目,計劃2024年8月30日前完成首批綠氫綠色甲醇的生產(chǎn)。
二氧化碳加氫反應過(guò)程簡(jiǎn)單,工藝日趨成熟。反應原理以氫氣和二氧化碳為原料反應制備甲醇。在這個(gè)過(guò)程中,核心是利用綠氫。目前,我國綠氫制備成本相對來(lái)說(shuō)仍然較高。但是,制取綠色甲醇的同時(shí),可以利用風(fēng)光資源制備綠氫,就地消納制取綠色甲醇,將可再生能源綜合循環(huán)利用起來(lái),實(shí)現綠色循環(huán)。
不考慮碳稅情況下,技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)二氧化碳加氫制甲醇成本與煤制甲醇差距快速縮小。在煤價(jià)800元/噸時(shí),煤制甲醇的成本約為1953元/噸。在此甲醇成本之下,若使用二氧化碳+綠氫制甲醇,對應的氫氣成本需要降至7.01元/kg ,電解水電價(jià)下降至0.07元/度。
目前煤制甲醇過(guò)程中,生產(chǎn)一噸甲醇的CO2總排放量為3.85噸,而二氧化碳和綠氫結合制甲醇,不僅不產(chǎn)生工藝排碳,反而會(huì )消耗CO2作為原料,實(shí)現每生產(chǎn)一噸甲醇減排CO2至少1.375噸。若不考慮加工過(guò)程的碳排放(能源消耗),僅工藝端而言,二氧化碳和綠氫結合制甲醇相比煤制甲醇可減少碳排放3.44噸。
按照國際貨幣基金組織預測,每噸二氧化碳定價(jià)應在75美元左右,若按此計算,則二氧化碳和綠氫結合制甲醇相比煤制甲醇所減排的CO2價(jià)值可高達1677元,那么長(cháng)期來(lái)看二氧化碳和綠氫結合制甲醇的優(yōu)勢將越來(lái)越明顯。
甲醇制氫技術(shù)及相關(guān)應用
甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎原料,在有機化工行業(yè)中使用量?jì)H次于苯、乙烯以及丙烯,是制造甲胺、甲醛、醋酸等多種有機化工產(chǎn)品的原料。在近10年來(lái),我國一直是全球最大的甲醇生產(chǎn)和消費國。
甲醇制氫,即以甲醇為原料生產(chǎn)氫氣。與其他的制氫方法相比,甲醇制氫具有以下3個(gè)優(yōu)點(diǎn):
1、制氫原料來(lái)源廣泛且價(jià)格低廉,甲醇作為一種常見(jiàn)的化工原料,既可從化石資源中制得,又可從生物質(zhì)中制得;
2、氫元素利用率高,甲醇含氫量高,能量密度高,氫氣的產(chǎn)率高;
3、制氫裝置簡(jiǎn)單,甲醇便于儲存和運輸,可以做成組裝式或可移動(dòng)式的甲醇制氫裝置。
從技術(shù)路徑上看,甲醇制氫主要有3種途徑:甲醇水蒸氣重整制氫、甲醇裂解制氫、甲醇部分氧化制氫。近年來(lái),隨著(zhù)科技的進(jìn)步,甲醇電解制氫和超聲波分解甲醇水溶液制氫等新穎的制氫方法逐漸進(jìn)入人們的視野。
第一種是甲醇水蒸氣重整制氫,是國外20世紀80年代興起的一種制氫技術(shù)。甲醇與水蒸氣混合物通過(guò)加壓,在催化劑和170~300℃反應溫度的條件下實(shí)現裂解轉化,生成氫氣和二氧化碳。
甲醇水蒸氣重整制氫技術(shù)具有操作方便、反應條件溫和、副產(chǎn)物成分少易分離等優(yōu)點(diǎn),制氫規模在10~10000Nm3/h內均能實(shí)現,產(chǎn)能靈活可調整,因此是技術(shù)較為成熟、應用廣泛的制氫方法。
第二種是甲醇裂解制氫,即利用甲醇的直接分解反應制備氫氣,該反應為合成氣制甲醇的逆反應。原料甲醇在緩沖罐中,與脫鹽水按一定比例混合,進(jìn)入換熱器與反應產(chǎn)物換熱升溫。升溫后的混合溶液再進(jìn)入汽化過(guò)熱器,用高溫導熱油加熱汽化,進(jìn)入列管反應器,在催化劑的作用下,進(jìn)行裂解和變換,生成二氧化碳和氫氣。生產(chǎn)的二氧化碳和氫氣混合氣經(jīng)過(guò)氣液分離罐去除其中的甲醇/水,然后經(jīng)過(guò)變壓吸附提純,得到高純氫氣。
甲醇裂解技術(shù)氫氣產(chǎn)率高、能量利用合理、過(guò)程控制簡(jiǎn)單、便于工業(yè)操作。但該工藝產(chǎn)物混合氣中含有的一氧化碳含量較高,后續分離裝置復雜,投資較高。
第三種是甲醇部分氧化制氫,這是以空氣為氧源,利用氧氣與甲醇之間的不完全燃燒反應來(lái)制備氫氣。甲醇部分氧化體系是由甲醇燃燒供熱、水蒸氣重整供氫。體系中所有的能量均來(lái)源于甲醇,所有的物質(zhì)均來(lái)源于甲醇、水和空氣。甲醇、水和空氣由室溫經(jīng)蒸發(fā)器預熱到一定的溫度后,進(jìn)入反應器進(jìn)行反應,得到的產(chǎn)品氣經(jīng)換熱器回收熱量后排放,進(jìn)入變化吸附器去除雜質(zhì)得到高純氫氣。
該制氫工藝的優(yōu)點(diǎn)在于利用氧氣氧化甲醇的放熱反應,反應速度快,反應條件溫和,能量效率高。其缺點(diǎn)在于產(chǎn)品氣中氫的含量不高,且由于通入空氣氧化時(shí),其中氮氣的含量降低了混合氣中氫氣的含量,使其低于40%,若將空氣改為氧氣,則氫氣含量可提升至66%。
第四種是甲醇直接電解制氫,這是一種比較經(jīng)濟的制氫方法,它的新穎之處在于操作簡(jiǎn)單、成本低和產(chǎn)氫率高。在膜電極兩端通入直流電流,采用電勢線(xiàn)性?huà)呙柽M(jìn)行電解。電解之前,將陰極室充滿(mǎn)氬氣作為保護氣體。蠕動(dòng)泵將電解溶液泵入陽(yáng)極室電解,然后在陰極通過(guò)排水法,收集電解產(chǎn)生的氫氣。
電解甲醇制氫整個(gè)電解過(guò)程中僅需要很低的電壓。一方面可以利用甲醇自身電解得到氫,另一方面可以由水電解獲得氫,因此氫的利用率非常高。其缺點(diǎn)是施加在膜電極兩端的電壓難于控制,若電壓過(guò)低則影響甲醇的電解;反之電壓過(guò)高,反應速度加快,則導致收集的氫氣不純凈。
第五種是超聲波分解甲醇水溶液制氫,其原理是利用超聲波的聲控化效應,即甲醇水溶液中的微小泡核在超聲波作用下被激活,當超聲波達到一定功率時(shí),泡核發(fā)生振蕩、生長(cháng)、收縮乃至崩潰等一系列動(dòng)力學(xué)過(guò)程,同時(shí)會(huì )產(chǎn)生高達幾十兆帕至上百兆帕瞬時(shí)壓力和幾千攝氏度的高溫,甲醇水溶液便發(fā)生分解反應。
超聲波分解甲醇水溶液制氫技術(shù)避免了傳統甲醇制氫技術(shù)所需的高溫環(huán)境,具有操作靈活、安全可靠,反應裝置結構簡(jiǎn)單等特點(diǎn),具有較大的發(fā)展前景。但目前,世界各國對超聲波分解甲醇水溶液制氫的研究尚處于探索階段。
目前成熟的甲醇制氫工藝中,甲醇部分氧化技術(shù)生成的氫氣含量較低,甲醇裂解技術(shù)產(chǎn)生CO會(huì )導致燃料電池的鉑電極嚴重中毒,故可行性較高的技術(shù)是甲醇蒸汽重整。將甲醇重整制氫與氫燃料電池2個(gè)環(huán)節集成的新系統,稱(chēng)為甲醇重整燃料電池系統。
2018年10月25日,全球首臺基于甲醇重整氫燃料電池輕型卡車(chē)在昆山正式投入商業(yè)運營(yíng)。該燃料電池系統的氫氣供應有別于傳統的高壓罐儲氫方式,而是通過(guò)甲醇和水的混合液的重整化學(xué)反應,獲得氫氣,氫氣再進(jìn)入燃料電池電堆發(fā)電,做到了氫氣的“即產(chǎn)即用”,實(shí)現高效率和低成本。
綜上所述,甲醇由于其能量密度高、易存儲、來(lái)源廣泛等優(yōu)點(diǎn),成為氫能的優(yōu)良載體。目前甲醇水蒸氣重整是甲醇制氫技術(shù)中最具有優(yōu)勢和技術(shù)最成熟的制氫方法,被認為是最有希望利用在氫燃料電池上的制氫技術(shù)之一。甲醇制氫無(wú)論在原料、能耗,還是在制氫規模靈活性以及效率上,都具有很強的優(yōu)勢,是未來(lái)制氫技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。
一體機成為撬動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展新支點(diǎn)
在場(chǎng)景應用方面,站內制氫和車(chē)載制氫成為用氫新范式。除了在指定的化工園區進(jìn)行大規模的制氫外,基于甲醇制氫技術(shù)產(chǎn)能靈活可調節的特點(diǎn)可在加氫站內制氫,現制現用,無(wú)需氫氣的大量運輸和存貯,可降低用氫成本。
對于一個(gè)每日加氫量為500 kg的加氫站,則配備一套制氫規模為300 ~500 Nm3/h的裝備即可滿(mǎn)足要求。甲醇制氫加氫一體站可以根據加氫量的需求,靈活調整產(chǎn)氫量,真正達到現制現用的效果。
2023年2月,我國首個(gè)甲醇制氫——加氫一體站在大連建成投用。這是一個(gè)可以現場(chǎng)制氫的加氫站,采用“撬塊化建站模式”,站內的甲醇制氫裝置產(chǎn)氫能力為500 Nm3/h,每天可產(chǎn)出1000公斤高純氫氣,比加氫站傳統用氫方式可降低20%的成本。
在這方面,青島市率先發(fā)力,建成了全國首座分布式甲醇制氫——加氫一體示范站。該型裝備采用集裝箱撬裝式的模塊化形態(tài),可快速推進(jìn)分布式加氫站投放和現有加油加氣站的油氣氫合建升級,且終端用氫成本降低了50%,為氫能產(chǎn)業(yè)鏈中游氫儲運和加氫站發(fā)展提供了新思路。
作為全國首座投入運營(yíng)的分布式甲醇制氫——加氫一體示范站,該站80kg/日制氫——加氫一體示范的運行,為國內加氫站選擇低成本供氫技術(shù)提供了應用示范。示范站由兩個(gè)20尺標準集裝箱柜組成,占地面積不到100平方米,卻可以完成從甲醇重整制備、純化、加注氫氣的全過(guò)程?!叭ツ?月開(kāi)始生產(chǎn)設備,當年10月投入運營(yíng)。初步測算,一年多來(lái),示范站制氫總量約25噸,每制取1公斤氫氣消耗僅1.3度電,遠低于目前電解水制氫的60度電,實(shí)現高效率、低能耗制氫?!标?yáng)氫集團總經(jīng)理吳泳表示。
氫作為體積能量密度最低的物質(zhì),每公斤的運輸成本就在25元以上。與之相比,甲醇常溫常壓下即為液態(tài),儲氫密度高,儲運成本極低,甲醇站內重整制氫省去了氫氣儲運環(huán)節,氫氣即產(chǎn)即用,做到用氫不運氫,從源頭解決用氫安全難題,降低終端用氫成本。
經(jīng)過(guò)一年的運營(yíng),示范站為項目市場(chǎng)化發(fā)展積累了有效數據和豐富經(jīng)驗,目前青島工廠(chǎng)已具備整站交付年均50套的產(chǎn)能,首套量產(chǎn)型裝備200kg/日制氫——加氫一體站已經(jīng)下線(xiàn),完成裝機啟動(dòng)運行。制氫——加氫一體站在用氫安全性、終端成本、場(chǎng)地規劃等方面比普通加氫站更有優(yōu)勢,目前主要用于保障各類(lèi)實(shí)驗室和工業(yè)用高純度供氫、氫能重型道路車(chē)輛站內供氫、氫能叉車(chē)農機等非道路裝備用氫、氫能無(wú)人機和氫能摩托等輕型載具用氫。
在氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)中,甲醇重整制氫、制氫——加氫一體站仍屬于新興研究領(lǐng)域,但正逐步得到政策層面的認可與支持。
2021年10月印發(fā)的《“十四五”全國清潔生產(chǎn)推行方案》,提出大力推進(jìn)重點(diǎn)行業(yè)清潔低碳改造,實(shí)施二氧化碳耦合制甲醇降碳工程。2022年3月印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021—2035年)》,提出構建清潔化、低碳化、低成本的多元制氫體系,積極引導合成甲醇行業(yè)由高碳工藝向低碳工藝轉變。在此期間,山東、廣東、上海、河北等多個(gè)省市接連出臺“站內制氫”配套地方政策、標準。
2022年6月,青島市發(fā)改委將陽(yáng)氫集團申報的“模塊化甲醇制氫加氫技術(shù)”“10MW甲醇重整制氫熱電聯(lián)供系統”納入青島市節能低碳重點(diǎn)技術(shù)推廣目錄(第五批)名單。其中,甲醇重整制氫熱電聯(lián)供系統集成了甲醇重整制氫、燃料電池發(fā)電、余熱回收、電力變換等裝置,實(shí)現發(fā)電的同時(shí)對外提供熱力輸出,綜合效率可以達到75%以上。
2022年10月,山東省能源局發(fā)布的《山東省能源領(lǐng)域新技術(shù)、新產(chǎn)品、新設備目錄(2022年度)》名單內,明確將陽(yáng)氫集團“模塊化甲醇制氫加氫系統(平臺)”列入其中。
“模塊化甲醇站內制氫加氫系統”比化工廠(chǎng)裝備小型化的甲醇站內制氫技術(shù)路線(xiàn)綜合能耗降低20%以上,將甲醇重整制氫、氫氣純化、氫氣加注模塊化集成,大幅縮短加氫站建設周期至3個(gè)月內,占地面積相比傳統加氫站減少80%以上,終端用氫成本不到40元/kg。吳泳表示。
對比光伏、風(fēng)電產(chǎn)業(yè),氫能產(chǎn)業(yè)鏈條更長(cháng),技術(shù)要求更高,受制于氫氣來(lái)源、用氫安全、終端成本等瓶頸,目前氫能應用更多局限于公交、重卡等商用交通場(chǎng)景,商業(yè)模式單一,不利于氫能產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展?!凹状贾茪洹託湟惑w站”的量產(chǎn)下線(xiàn)為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展打開(kāi)新思路,將推動(dòng)氫能在交通、儲能、發(fā)電、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域的多元化、規?;?、市場(chǎng)化應用。
車(chē)載制氫是在燃料電池驅動(dòng)系統上,配備制氫供氫系統。汽車(chē)在行駛過(guò)程中,將高能量密度液體燃料轉化成氫氣,隨后氫作為燃料電池的動(dòng)力,驅動(dòng)汽車(chē)運行。在目前現有的液體燃料中,甲醇作為車(chē)載制氫的原料,具有以下優(yōu)勢:反應溫度、反應壓力低;H與C的摩爾比高;產(chǎn)物氫氣流中CO含量低;無(wú)NOx、SOx等排放物;無(wú)碳黑顆粒生成;對現有燃料添加站的改變小。
在目前技術(shù)條件下,一個(gè)載重49噸的車(chē)只能儲運300公斤的氫。不考慮制氫環(huán)節和用氫環(huán)節,運氫、儲氫近3年內尚看不出成本能降到商業(yè)化應用的階段,所以通過(guò)氫先轉化為甲醇,然后再由甲醇制氫的路徑或許更為現實(shí)。
甲醇燃燒增程在商用車(chē)、船舶驅動(dòng)領(lǐng)域不僅能降低成本而且也是實(shí)現碳中和的一條重要路徑。相信3年之內將會(huì )實(shí)現大規模產(chǎn)業(yè)化應用。
來(lái)源:開(kāi)來(lái)資本