“2021年2月9日第一臺電解槽開始送電調試，首批建設30臺1000標方/小時的電解水制氫設備，綠氫產能2.4億標方/年（2.14萬噸），項目產出的氫氣送入化工裝置。自2022年起，規劃每年增加綠氫產能3億標方，年新增消減化工裝置碳排放總量的5%，力爭用10年時間完成企業50%碳減排，用20年時間率先實現企業碳中和。”日前，寧夏寶豐能源集團股份有限公司（下稱“寶豐能源”）發布2021年年報，披露其在氫能產業方面的最新進展。

　　寶豐能源主產聚乙烯、聚丙烯和焦炭等，產品原料無一例外來自煤炭。正如其年報所言，“煤炭的穩定供應是公司生產經營穩定運行的基礎”。布局綠氫，不僅可推動減排，帶來生態效益，還可助力探索出新能源與現代煤化工產業一體化融合發展的新模式，并產生經濟效益。

　　隨著氫能產業加速發展，“煤”“氫”聯動效益如何持續顯現，已成為煤炭上下游企業共同關注的熱點話題。

　　助力煤炭下游產業深度脫碳

　　“煤的碳含量高、氫含量低，烯烴恰好相反，因此煤制烯烴生產過程需要加氫。以煤和水制取氫氣的方式，同時會排放大量二氧化碳。”以煤制烯烴產品為例，寶豐能源相關人士解釋稱，不同于傳統制氫路線，電解水制氫純度等級高、雜質氣體少，“只要有足夠的綠氫，煤制烯烴排放二氧化碳的問題可以基本消除。”

　　事實上，高碳排放亦是煤炭下游產業面臨的共性難題。開源證券分析指出，在碳達峰碳中和目標下，現代煤化工等“用煤大戶”亟待實現低碳排放，清潔低碳轉型壓力與日俱增。“在政策大力支持下，氫能行業具備廣闊發展前景。隨著政策體系不斷完善，已在氫能產業進行布局或者規劃的傳統能源企業將從中受益。”

　　記者注意到，不少企業已采取行動。例如，兗礦能源依托現有煤化工產業優勢，有序發展下游制氫等產業，將力爭5年-10年讓氫氣供應能力超過10萬噸/年。國家能源集團將推進新能源制氫與現代煤化工耦合發展、煤炭生產運輸及輔助環節的氫基新能源替代，更好發揮氫能與傳統化石能源、新能源的耦合作用。除了單個企業，部分大型基地也已明確目標。以我國現代煤化工產業示范區寧東基地為例，其將在“十四五”期間大力發展氫能。到2025年，基地可再生能源制氫產能將達到30萬噸以上，降低煤炭消費360萬噸標煤、減排二氧化碳700萬噸。

　　“布局氫能對寶豐能源來說是一條長遠的綠色發展之路。綠氫作為連接可再生能源與終端應用場景的綠色二次能源，將在現代化工領域扮演深度脫碳的重要角色。”上述負責人告訴記者。

　　工業副產氫未得到充分利用

　　除了“用于煤”，部分氫能也產自以煤為原料的項目及生產工藝。諸如合成氨、甲醇合成等裝置，以及高溫焦化副產焦爐氣、蘭炭副產煤氣等生產過程，均富含可觀的工業副產氫。“我國基礎工業發達，工業副產氫總產量全球第一，且氫源更易獲得。”北京佳安氫源科技股份有限公司總經理江風表示。

　　國家發改委近日印發的《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035 年）》提出，結合資源稟賦特點和產業布局，因地制宜選擇制氫技術路線，逐步推動構建清潔化、低碳化、低成本的多元制氫體系。在焦化、氯堿、丙烷脫氫等行業集聚地區，優先利用工業副產氫，鼓勵就近消納，降低工業副產氫供給成本。“十四五”期間，“初步建立以工業副產氫和可再生能源制氫就近利用為主的氫能供應體系”。

　　定位已經明確，行動須跟上。“工業副產氫的利用率依然不高。”天能控股集團董事長張天任坦言，工業副產氫是產品生產過程的副產物，但因純度較低、成分復雜，加之受制于技術手段，在工程建設之初的工藝設計時未對其綜合利用進行統籌考慮，目前多采用燃燒等低效利用途徑，甚至直接送到火炬排空。

　　張天任舉例，去年全國燒堿產量約3900萬噸，每噸燒堿副產約合0.025噸氫氣。很多企業往往更關注主產品，副產氫放空率高達30%，意味著全年近30萬噸氫氣被白白放空。“按照每輛氫燃料電池車每天加注5公斤氫氣，行駛里程200公里來算，僅這些副產氫經過純化，就能夠供應約16.4萬輛氫燃料電池車。煤化工行業也將富余的工業副產氫進行‘點燈’‘排空’處理，若進行提純利用，既有效降低了氫氣成本，也解決了大規模生產難題，真正做到變廢為寶。”

　　分階段因地制宜推進聯動

　　“現階段，我國氫源相對單一，電解水制氫和可再生能源制氫尚未大規模推廣利用。中短期，可重點提高工業副產氫的綜合利用，建議因地制宜，鼓勵副產氫企業開展技術攻關，進行工藝提純，將副產氫轉化為可高值利用的氫能源。重點鼓勵副產氫企業布局加氫站，打通氫能運輸通道，完善氫能供應鏈。”張天任進一步建議。

　　江風認為，站在市場角度，工業副產氫也應該分階段發展。“初期以示范項目為主，氫氣用量較小，對工業生產影響小，以氫源經濟便利為主。中期以大工業項目為主，氫氣用量適中，應結合當地資源稟賦。當氫氣需求和使用量巨大時，需要更注重綠色發展，統籌規劃氫源分布，與其他氫源一起實現多元供給。”

　　加強“煤”“氫”聯動的路徑還有很多。張天任舉例，在煤化工行業加大技改補貼，鼓勵企業優化工藝工序，減少煤制氫的權重，將可再生能源制氫作為煤化工下游原輔材料的來源。在冶金行業，以氫氣代替煤炭作為還原劑的氫冶金技術是最佳脫碳途徑，鼓勵企業加強對氫能冶煉等低碳冶煉技術的研發應用力度，鼓勵鋼鐵等冶煉企業推廣“氫冶煉”。

　　“煤炭企業可充分利用已有產業基礎，進行多能融合發展。”在國務院發展研究中心資源與環境政策研究所研究員郭焦鋒看來，煤礦較多集中于山西、內蒙古、新疆、寧夏等地區，這些地區風光資源豐富，發展可再生能源電解水制氫潛力巨大。有能力的企業可利用煤礦現有的土地資源優勢，有序、合理開發可再生能源制氫產業鏈，同時實施煤化工與新能源耦合發展，推動現代煤化工綠色低碳轉型。

來源：中國能源報