現(xiàn)代煤化工發(fā)展現(xiàn)狀掃描之三
在2019中國國際煤化工發(fā)展論壇同期舉行的煤制氫及氫能產(chǎn)業(yè)座談會上，業(yè)內(nèi)專家學者和企業(yè)代表圍繞煤制氫及氫能行業(yè)發(fā)展交流探討、獻計獻策。他們認為，氫能是煤炭清潔利用的有效途徑，在氫能快速發(fā)展的熱潮中，雖然煤制氫成本低廉，但也面臨碳排放高、國家壓減煤炭消費量等瓶頸，煤制氫要強化基礎(chǔ)研究，排除核心技術(shù)壁壘，拓展用途完善產(chǎn)業(yè)鏈。
氫能熱潮無法阻擋
氫能具有能量密度大、燃燒熱值高等亮點，燃燒同等質(zhì)量的氫形成的熱量大概在汽油的3倍、酒精的3.9倍、焦炭的4.5倍，而且流程零污染、零碳排，是當前zui干凈的能源，被譽為21世紀“終極能源”，應用前景非常廣闊。
近年來，氫能產(chǎn)業(yè)在中國引起一輪熱潮，各地幾乎都有發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃，大型國企及民企紛紛搶灘布局。9月16日，東華能源等與茂名簽署烷烴資源綜合利用項目投資協(xié)議，將打造以丙烷脫氫為龍頭的世界級環(huán)保化工和氫能源產(chǎn)業(yè)園；9月12日，增加石油與南京大學、昆山高新區(qū)共同組建江蘇增加桑萊特新能源科技有限公司，以此為主體共建面向長三角氫走廊、輻射全國的氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心；7月27日，浙江嘉興港區(qū)管委會與浙江清華長三角研究院、空氣化工產(chǎn)品（中國）公司簽署框架協(xié)議，創(chuàng)立長三角氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，共同打造氫能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，起動編制氫能行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，規(guī)劃建設(shè)一批氫能加氣站。
本年度國內(nèi)17個省份的22個城市及地區(qū)也發(fā)布了與氫能相關(guān)的地方政策，各地政府相繼出臺的氫能行業(yè)發(fā)展規(guī)劃亦是雄心勃勃。例如，上海市公布了《長三角氫走廊建設(shè)發(fā)展規(guī)劃》，分三個階段將長三角氫走廊打造成為國際先進水平的加氫基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)；《河北省帶動氫能行業(yè)發(fā)展實施意見》提出，要首先將河北省打造成全國氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高地；《成都市氫能行業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2019～2023年）》明確提出，2023年成都市氫能產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務收入力爭超過500億元，打造成為全國知名的氫能產(chǎn)業(yè)高端裝備制造基地。
核心技術(shù)尚未突破
氫能發(fā)展熱潮涌動，那么這么多的氫氣從哪兒來呢？煤氣化、天然氣、水電解等均可制氫，其中煤制氫zui經(jīng)濟。尤其是合成氨、焦化企業(yè)副產(chǎn)的氫氣成本zui低，僅0.5~0.8元/立方米，是當前制氫來源zui廣泛的技術(shù)路線，一些大型煉油企業(yè)也使用煤制氫作為氫來源的補充。
“雖然煤化工制氫低成本，但要消耗能源得到，從全生命周期來考量，煤制氫屬于‘黑氫’，制氫流程形成的CO通過變換轉(zhuǎn)化成CO2，碳排放較高。”清華大學山西清潔能源研究院常務副院長張建勝說明說，通過可再生能源制的氫屬于“綠氫”，而煤化工企業(yè)副產(chǎn)的氫氣是介于二者之間的“灰氫”。
中國化學工程集團有限公司總工程師賈美平、空氣化工產(chǎn)品（北京）投資有限公司氣化工藝技術(shù)總監(jiān)屈強等認為，制氫環(huán)節(jié)問題不大，但氫的貯存、運輸、應用等成本高昂，尚沒有好的方法。例如金屬儲氫規(guī)模有限，液氫運輸和管道輸送氫氣需要終端貯存設(shè)施，這些尚無標準規(guī)范，均需要科技創(chuàng)新。
中國科學院大連化物所研究員周利持續(xù)分析說，我國的氫能應用技術(shù)尚無完全成熟，例如氫燃料電池膜、催化劑以及循環(huán)泵、空壓機、電墩等核心設(shè)備尚未突破，完全依靠進口，價格非常昂貴。
氫能產(chǎn)業(yè)雖然存在如此多問題，但國內(nèi)多數(shù)企業(yè)和大量資本已開始盲目涌入，當前涉及氫能領(lǐng)域的注冊企業(yè)達3400多家，一些涉氫的上市公司股價歷經(jīng)“過山車”。業(yè)內(nèi)人士認為，這是一些企業(yè)為得到國家補貼盲目發(fā)展氫能的異常現(xiàn)象。
對此，賈美平、周利以及航天長征化學工程股份有限公司副總經(jīng)理朱玉營、華東理工大學教授王輔臣等認為，這是過度炒作氫能的結(jié)果，僅靠國家補貼的氫能項目是沒有前途的。我國涉及氫能的企業(yè)多而散，核心技術(shù)缺失，創(chuàng)新能力不足，他們呼吁要冷靜發(fā)展氫能，建議企業(yè)和科研單位聯(lián)合創(chuàng)新攻關(guān)，強化基礎(chǔ)研究，排除技術(shù)壁壘，實現(xiàn)技術(shù)和裝備國產(chǎn)化，通過各環(huán)節(jié)分別突破，保證全產(chǎn)業(yè)鏈有序發(fā)展。
拓展用途完善產(chǎn)業(yè)鏈
“我國氫能全產(chǎn)業(yè)鏈尚無形成，規(guī)模化利用路途還非常遙遠。”中石油化工洛陽工程公司高級工程師梁龍虎認為，國家應從政策方面做好頂層設(shè)計，建議氫能示范項目通過企業(yè)招標、國家投資，將補貼變?yōu)榧夹g(shù)前期投入，實現(xiàn)成果共享，加快技術(shù)應用形成全產(chǎn)業(yè)鏈。
據(jù)悉，煤制氫的純度僅99.5%，而氫燃料電池要求99.999%（即5個9）以上。張建勝建議拓展氫氣用途，生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品，發(fā)揮其應有的價值，如發(fā)展純度為99.999999%（即8個9）的高純氫，既可加工芯片的原料電子級多晶硅，也可做燃料電池。據(jù)透露，他們研發(fā)的5000立方米/時高純氫技術(shù)示范裝置即將運轉(zhuǎn)，氫氣純度將達99.99999%.
晉煤集團煤化工研究院高工原米貞認為，在發(fā)展氫能汽車和氫燃料電池的同時，天然氣或工業(yè)尾氣摻氫作為燃料或者用于發(fā)電，也應成為氫能的利用方向。
近年來，業(yè)內(nèi)企業(yè)紛紛進軍氫能利用產(chǎn)業(yè)。2018年初，兗礦集團開始實施氫能源產(chǎn)業(yè)三年行動，將氫能納入企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，制定計劃摸索氫能源的提純、存儲和運輸技術(shù)，規(guī)劃氫能源使用示范區(qū)。本年度1月和3月，兗礦集團分別與法液空公司、日本東芝能源公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，布局氫能供應及分布式熱電聯(lián)供產(chǎn)業(yè)。該集團還與中國石油大學（華東）共同建設(shè)石油大學―兗礦新能源學院，依托下屬企業(yè)兗礦國宏化工有限公司的現(xiàn)有條件，規(guī)劃建設(shè)兗礦新能源研發(fā)創(chuàng)新中心，著手實施氫氣制備、純化、儲存運輸、加注及燃料電池等研發(fā)示范項目。當前，制氫純化、加氫站已開工建設(shè)，將在3年內(nèi)建成氫氣制備、儲存運輸及應用的智能化氫能示范工程。
