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李毅中:落实氢源当前要办好5件事

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李毅中:落实氢源当前要办好5件事
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李毅中:落实氢源当前要办好5件事

图 | 李毅中 工业和信息化部原部长、中国工业经济联合会会长

2020年10月15日,由中国电动汽车百人会、国际氢能委员会、山东省工业和信息化厅共同主办的“氢能产业创新发展峰会”再次于山东济南拉开序幕。为推动生态与经济协同的高质量发展,探索多元化的氢能商业化模式,把握好国内国际双循环带来的发展机遇,本次大会的主题定为“引领氢能示范应用 推进黄河流域高质量发展”。工业和信息化部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中出席本次论坛并就《落实氢源当前要办好几件事》发表了主题演讲。

李毅中发言观点核心摘要:

落实氢源当前要办好5件事:

第一、要有一个合理务实规划设计和标准,要明确方向防止盲目性。

第二、抓紧建设二氧化碳捕集、封存和利用研发攻关特别是产业化。

第三、要开展工业含氢尾气中氢的回收、提纯和利用。

第四、发展氢能要在“2030年二氧化碳达峰和2060年碳中和”这个大目标之中。

第五、黄河流域煤化工更要注重集约、节约用水。

以下为李毅中发言整理

在氢能这个产业链中,制氢是源头,氢气是二次能源,大自然并没有氢气矿产,需要人工制备,现有的制备有两大类,一是化石能源制氢,一个电解水制氢。化石能源制氢要排放大量的二氧化碳,仅从物料平衡来看每生产1kg氢气,煤制氢伴生11kg,油制氢是7kg,天然气是5.5kg,还没有包括生产过程中的冷却。

去年6月份,世界能源理事会把这种伴有大量二氧化碳排放的氢称为“灰氢”,能把二氧化碳捕集、封存、利用而不排放,这样灰氢就会变成“蓝氢”,如果用可再生能源发出的清洁电电解水得到的氢则完全脱离了碳,称为“绿氢”。显然,“灰氢不可取、蓝氢方可用、废氢可回收、绿氢是方向”。

在此原则下,如何破解氢源在制氢过程中的一个难题,我想到了五件事情。

第一件事,要有一个合理务实规划设计和标准。

要明确方向防止盲目性。当前氢能已经成为国际能源一个热门话题,美国、德国、日本、法国、欧盟这些国家都陆续出台了国家层面规划,或者是预案。

近日,麦肯锡发布了一个“美国氢能源经济路线图”,提出到2030年美国用氢的需求,可以达到1700万吨,大概占总能耗的4%,到2050年要达到6300吨,达到美国总能耗的14%,这个指标还是比较鼓舞人心;法国政府通过了国家氢能源计划,提出到2030年法国要生产清洁氢就是无碳绿氢60万吨,响应减排二氧化碳600万吨;欧美已经有14个国家制定了各自的能源发展规划,他们认为在短期内可以利用CCS(碳捕捉和储存)发展蓝氢作为过渡,同时要集中资源去聚焦到可再生能源电解水的无碳绿氢。欧盟今年发布了氢能战略计划,到2030年生产一千万吨绿氢;日本这方面走得更快,在福岛建立了一个光伏发电基地,用光伏取氢900吨,2020年已经建成投产,是目前全球最大规模的制氢工厂。

以上这些发达国家的做法可以借鉴参考。

我国当前相关的省市、企业和机构也在积极行动热情高涨。近年来也纷纷出台了一些方案,提出了发展的愿景他们各有特色。但是总的看,对氢源关注研究的不够,氢能的产业链首先是制氢,然后是储存、运输、加注、燃料电池使用。但是对产业链的源头-氢气从哪里来,研究关注的不够,尤其是难以形成全国性整体概念。需要相关部门组织、调研,根据氢气不同的应用场景、市场需求,从能源总体规划和总体视角来提出和编制氢在阶段性的量、布局、工艺路线方面的指导意见,要制定相应的标准规范。同时要抓试点示范,不要一下子铺开。

第二件事,抓紧建设二氧化碳捕集、封存和利用研发攻关特别是产业化。

这是灰氢变成蓝氢,由不可取变成可取的关键。如果没有二氧化碳捕捉,灰氢不取,在这个难题没有解决之前,不宜新建化石能源氢。将煤化学产生的部分二氧化碳经过捕集、液化,加压注入1500米的浅水层,试验成功尚待产业化。这些都需要得到国家的进一步支持,创造产业化和商业化的条件。

美国、英国、挪威等国家都有探索。去年日本川崎重工与澳大利亚能源公司合作,在澳洲的维多利亚建设一座用澳大利亚的褐煤气化来制氢气。然后把氢气液化用船运回日本,二氧化碳注入澳大利亚的海底,日本很“精明”把氢拿走了把二氧化碳给人家留下了。

我们声明研究工厂必须与CCS一起推进。那么用二氧化碳制甲醇这个工艺技术的研发,更加令人瞩目。因为这个如果能成功,二氧化碳有”出路“,据报道已经有产业化的工艺包在编制,但是二氧化碳+氢还不是太理想。

美国耶鲁大学应用多项分子电催化用二氧化碳+水合成制甲醇,更有实际意义,现在也有实验成果,如果尽快产业化,就可以成为二氧化碳利用的一个重要途径。所以,我们国家要把它列为重大专项,集中精力去研究二氧化碳的利用,二氧化碳不排放了,这个问题就解决了。

第三件事,要开展工业含氢尾气中氢的回收、提纯和利用。

全国的氢量有多少?最大的一个数字是全国有600万吨废氢。不管有多少,废氢回收毕竟是当前比较现实的途径,因为它已经有了,我们要想办法把它回收回来,这个是最现实的。

其中炼油尾气还有不同程度的尾氢。氢气是石油化工宝贵的资源,因为要提高油品的质量要加氢,氢从哪里来,一部分就要从废气里面回收回来。石化企业现在普通消灭了火炬,现在没有废气,而是把它并为管网。这些含氢尾气作为燃料使用可惜了,所以要把它拿回来进一步提纯得到氢气,有余量就可以外供,需要我们来协调、平衡。

至于焦炉气,就是煤在隔绝空气生产主产品焦炭,复产焦炉气折算里面的氢对于原料的收入是2%。从焦炉气和其他工业含氢尾气中,怎么把氢拿出来,要脱硫一氧化碳等处理提纯,要得到99.99%(4个9)的氢气才能进燃料电池,其中的卤化物一氧化碳等杂质要去掉,否则燃料电池氢气要中毒。回收氢气要技术改造,投入资金要算算账经济是否可行,不可能百分之百的回收。

废氢特别分散,特别是一些中小企业量很小,怎么把它集中起来回收?单个回收要算经济账。所以第三件事,废氢回收要考虑现实因素尽可能回收。

第四件事,发展氢能要在“2030年二氧化碳达峰和2060年碳中和”这个大目标之中。

严格控制温室气体二氧化碳的排放,防治气候变暖给人类带来灾难是全世界的共识,也是全世界的行动。按照2015年年底《巴黎协定》框架要求,我国承诺到2030年实现四项目标。第一是排放强度要下降60%-65%。这个指标我估计没有什么问题,因为算上2018年我们已经下降了47%。第二是2030年绝对要达峰,这个指标就比较难。第三个指标非化石能源占比提到20%,经过努力也可以达到。因为去年我们非化石能源的占比是15.3%。每年能增加0.7个百分点。第四个指标是森林蓄积量,比2005年增加45亿立方米,林业部的资料这个指标也是可以完成的。

近日,习近平总书记在第75届联大视频会议中,提出我国到2060年实现碳中和,这是一个鼓舞人心的艰巨目标,所谓的碳中和不是不排二氧化碳,而是排出了二氧化碳能为森林吸收掉。我们计算一下是可以实现的,但前提是减碳减排,第二是增加碳汇。

因此发展氢能必须置于以上两个大目标中,绝不能为生产氢气而产生大量二氧化碳,灰氢必须转化蓝氢,方向必须是无碳绿氢。我们要提高站位,把习总书记讲的这两个目标,向全世界承诺的大目标如何实现,落实到具体工作中去。

第五件事,黄河流域煤化工更要注重集约、节约用水。

本次论坛还有一个议题,推动黄河流域高质量发展。保护黄河要生态优化、宜水而定、量水而行,总书记的这些精语要全面理解认真落实。今年1月3日中央财委专题研究了黄河流域生态保护和高质量发展,坚持量水而行,节水而重,坚决控制不合理的用水需求,实施水、大气、污染的综合治理。

今年8月31日,中央政治局审议《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》强力大力推进黄河水资源集约节约使用,把水资源作为最大的刚性要求,以节约用水扩大发展空间,我们要全面领会准确把握坚决贯彻。

黄河流域多数省出产煤炭,这些年煤化工迅速发展取得成效。当然也存在着一些突出问题。总量失控,二氧化碳大量排放耗水过多。我们要贯彻中央对于黄河流域节水的指示,继续关闭淘汰落后产能,已经投产的煤化工要严格节水,通过技术改造来大幅度降低水耗。

山东省水资源更为紧张。我们国家人均水占有量一年是2200方,是世界平均值的1/4。山东省人均水资源是335立方米,是全国平均的1/6。山东又是一个工业大省,希望山东省要更加严格控制节约用水,来保证山东省工业的健康发展。

来源:第一电动网

作者:中国电动汽车百人会

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