能源转化新业态 清洁发展成未来

　　能源转化新业态 清洁发展成未来

　　国能探索煤炭清洁发展新高度

　　佚名

　　在环境问题持续升温的当下，清洁能源的概念早已深入人心。此时，以煤炭、石油为代表的一次能源似乎正在逐渐被新能源替代。然而，就我国当今的能源结构以及我国在全球煤炭市场中绝对的话语权而言，以煤炭为核心能源的局面仍将持续一段时间。

　　事实上，清洁的煤炭同样可以成为清洁能源。作为碳捕捉较为合理的方式，煤化工项目正成为煤炭清洁利用的重要方向。国能石油天然气进出口有限公司（以下简称：国能石油天然气）在包头市投资的煤制乙二醇和煤制天然气项目就是其对煤炭清洁化利用的一次全新探索。此外，在全球对清洁能源的持续关注下，氢能这种清洁能源的终极形态呼之欲出。此时，国能石油天然气联手航天科技六院共同在包头开发了煤制氢项目，将在氢能综合应用作出全新尝试。

　　此外，对于企业而言，营商环境正成为企业选择落地点的一个非常重要的考量因素。国能石油天然气包头项目来到包头的九年间充分证明，选择落地包头是一个正确的决定。

　　煤炭也能成为清洁能源

　　近年来，环境保护已经成为全球关注的焦点。与之相对应的则是一场关于能源的变革。工业革命时期建立起来的以煤炭、石油为主的能源结构正在悄然发生变化。

　　据国际能源署测算数据，2015~2016年，全球煤炭需求曾连续两年呈现下跌趋势。在欧洲和北美等地，煤炭正在被贴上不环保的标签所遗忘。国际能源署预测，未来五年煤炭对全球能源结构的贡献将从27％下降至25％。

　　可见，虽然煤炭正在逐渐被替代，但是其体量仍然十分庞大，对于亚洲地区尤其如此。事实上，2000年欧洲和北美国家在全球能源需求中的比重超过40%，亚洲地区的发展中国家的比重为20%。据据国际能源署预测，到2040年时这一情况将完全逆转。

　　如今的全球煤炭市场中，中国掌握了绝对的话语权。2018年中国煤炭产量35.46亿吨，占世界煤炭总产量的47%。而在中国这样一个“多煤、缺气、少油”的国家，煤炭对于国家能源安全的战略性作用同样不可小觑。统计数据显示，2018年我国原油对外依存度达到70%，天然气对外依存度同样达到45%。

　　在中国煤炭工业协会会长王显政看来，未来数年内，煤炭在我国能源结构中仍将扮演重要角色。“到2030年，煤炭在我国一次能源消费结构中仍将占50%左右，主体能源的地位和作用难以改变。此外，未来5年煤炭消费仍将保持小幅增长趋势，总量维持在40亿吨左右。”王显政说道。

　　既然煤炭的主体地位短时间内难以撼动，对于煤炭行业未来的发展方向，清洁化成为行业共识。“清洁能源正是因为其环境友好性而区别于化石能源。如果煤炭可以实现清洁化，煤炭也可以被称为清洁能源。”哥伦比亚大学全球能源策略中心研究员涂建军表示。

　　事实上，我国早在数年前就已经在探索煤炭清洁化利用这条道路。目前，已经形成了比较完备的技术体系。“我国在煤化工产业起步已经有20余年的时间，技术储备期则要更早。如今在内蒙古地区已经形成了比较完备的煤化工体系。”一位煤化工行业业内人士说道。

　　国能石油天然气正是煤炭清洁化应用的践行者之一。“内蒙古是我国煤化工重要的生产基地。2010年集团就来到了内蒙古。目前，国能石油天然气在包头已经投产19万吨/年的液化LNG项目。在此基础上，我们规划建设了年产60万吨煤制乙二醇项目（分两期完成，一期工程设计产能30万吨/年）和年产72万吨煤制天然气项目（分两期完成，一期工程设计产能40万吨/年）。”国能石油天然气进出口有限公司总经理助理孙天宇说道。

　　“目前来看，国家在内蒙古地区大力发展煤化工项目方面已经在经济性上较以前有所改观，国能石油天然气规划建设的煤制乙二醇项目即符合内蒙古自治区煤化工整体规划的方向，也是对煤炭清洁利用的一次探索。更重要的是从国家能源储备层面的考量。国能石油天然气能够担当起这份社会责任十分难得。”包头市政府一位负责人员说道。

　　观察煤炭使用结构不难发现，发电和煤化工已经成为煤炭应用的两大主力。而在煤炭清洁利用方面，如何控制碳排放始终是困扰业内专家和企业的难题之一。相对于提升燃煤发电机组的热效率，煤化工对于碳捕捉方面具有天然的优势。“现代煤化工产业排放二氧化碳的浓度一般超过80%，捕集成本相对较低(约为电厂捕集的1/3~1/4)。”一位煤化工行业业内人士说道。

　　对于企业而言效益同样重要。“煤化工产业经过数年的发展，煤制天然气和煤制乙二醇项目无论是在经济性和环保方面已经有了比较大的发展。因此，我们选择在这个时候上马这两个项目。”孙天宇说道。

　　“我们设计的这套生产装置时充分考虑了市场因素。一期年产22亿立方米煤制天然气项目与一期年产30万吨的煤制乙二醇项目的前端制气过程是完全相同的。之后的过程我们通过不同的催化剂和工艺参数得到乙二醇或天然气。通过这样的过程就可以进行产能的调节。这样就可以根据市场方向选择产量，做到利润的最大化。”孙天宇说道。

　　瞄准未来能源明星

　　在国能石油天然气包头项目的版图中，氢能将成为未来发展的新亮点。早在15年前，氢能作为未来能源的终极形态就被提上日程。然而，当时由于产业配套等方面的限制，导致应用较少。“十几年前，国内氢燃料电池示范车辆已经问世，但是当时的价格非常高，技术也不成熟，最终无法推广。”中国航天科技集团有限公司氢能工程技术研发中心副主任杨思锋说道。

　　如今，15年过去了，煤炭和石油在我国能源结构中仍将占据主要位置，但氢能由于其来源广泛、零污染、可再生、多用途的优点，再次进入到公众视野。

　　氢能是非常优秀的清洁可再生能源。燃烧1公斤液氢产生的热量是同量汽油的3.2倍，而且没有污染。2017年底，国际氢能委员会提出，到2050年，全球20%的二氧化碳减排要靠氢能利用来完成，18%的电力由氢能发电承担。

　　我国对氢能发展的推动正在同步进行。2019年国家提出：推进充电、加氢等设施建设。氢能源首次写入报告。事实上，在新能源汽车领域，氢能将成为锂电池之后的另一个清洁能源选择。“由于加氢方式与传统燃油车几乎相同，这样就可以满足长续航里程的需求，未来氢燃料电池会在长距离运输的货运车辆上占据较大优势。”锂电池行业业内人士说道。据规划，2030年中国将建1000座加氢站。

　　事实上，我国目前年产氢气可以达到2000万吨左右，已经成为全球氢气产量第一。在氢气生产端，无论是煤制氢、可再生能源制氢还是工业副产品制氢，中国都有巨大的供给能力。但是，目前国内氢气的主要用途还停留在化工生产的中间环节。

　　“氢能综合利用涉及到氢气生产企业和液化，液氢的储存和运输，还有终端应用。这其中涉及到非常多的环节，能够将这些环节都打通是一个难题。”杨思锋说道。

　　从我国氢能发展历程来看，航天科技六院是目前不多的涉及到氢能全产业链的企业。“氢氧组合是目前在用液体火箭推进剂中性能最高的化学推进剂。上世纪60年代初，我们组建了航天低温研究室，来研发液态氢氧推进剂。由于液态氢要求的温度比较低，这在当时还是比较尖端的技术。”航天科技集团有限公司六院一零一所刘玉涛副总师说。

　　目前，我国航天氢氧发动机已经发展到第三代。单台氢氧发动机的空间推力可以达到70吨。事实上，目前氢气在我国产量很大，但主要是用在化工生产过程，作为能源应用很少。氢作为能源工业化规模应用最多的还是在航天领域。“国家现在正在开始推进氢能产业的发展，航天领域在技术和产品方面优势明显，航天在氢能应用已经有了40余年的历史。我们也希望充分利用军品领域形成的技术、产品、成果和标准在民用级氢能产品领域发力。”杨思锋说道。

　　目前来看，由于国内氢能主要用于化工生产的中间形态，这样就不会涉及到储存和运输环节。但是，未来氢气作为能源大规模应用方面，储存和运输就成为了其中的一大难题。事实上，目前国内、国际公认的比较好的储运方式是将氢气液化。这样可以做到高效、快捷、安全的储运。

　　联合航天试水氢能

　　氢能虽然现在的前景非常广阔，但是成本问题同样制约着氢能的发展。目前，燃料电池使用的氢气每公斤的价格在部分热点地区超过80元，最高的时候甚至可以超过100元。“据我们的测算，在相同的续航里程下，使用氢燃料电池的氢气成本是燃油车汽油成本的两倍。这个成本还是非常高的。” 刘玉涛说道。

　　因此，如何将氢气的价格有效合理降低，是目前制约着氢燃料电池的一大痛点。想要降低氢能成本，原料氢的价格至关重要。

　　目前，工业化生产氢气基本包含三种方式。化石能源制氢、可再生能源制氢和工业副产制氢。

　　事实上，化工尾气制氢的成本是最低的。但是，因为尾气的量比较小，这样的制氢方式比较适合于小规模试验阶段。此外，可再生能源电解制氢的成本则是目前制氢方式中比较高的。根据我国目前的国情，煤制氢的成本几乎是在可以保障稳定供给的情况下最低的。目前，在我国当前的煤炭价格下，煤制氢的价格可以保持在每立方米0.8元~1.0元，与此相对应的，天然气制氢的价格则需要每立方米1.2元~1.8元。

　　“目前，我国氢气能源发展尚处于起步阶段，国能石油天然气在建的煤化工项目规模比较大。我们就选了与国能石油天然气合作开发氢能市场。” 杨思锋说道。

　　“在国能石油天然气包头项目中，我们的前端造气工艺是将煤进行气化后得到一氧化碳和氢气。在后续工艺中，我们将二氧化碳捕捉后就可以得到氢气。我们很看好未来氢能源的发展，因此我们和航天科技六院联合开发了这个项目。”孙天宇说道。

　　“做项目还是要找准市场方向，早在九年前我们就在包头投资了LNG（液化天然气）项目。当时天然气在我国能源结构中占比还很少。正是因为我们提前布局，也让我们在2017年的‘气荒’出了一份力。现在，国家已经开始强调氢能综合利用。未来，氢能作为清洁能源的终极形态将在能源结构中承担更重要的角色，因此我们选择未雨绸缪，在氢能领域进行新的尝试。煤化工是我们的优势，在煤制氢这条产业链上进行尝试是比较稳妥的。”孙天宇说道。

　　在国能石油天然气与航天科技六院的合作中，前期将重点涉及尾气制氢。据了解，国能石油天然气包头项目生产的尾气中，约含有2%的氢气。经过分离设备分离后，将得到纯净的氢气。“这部分尾气原本是需要经过环保处理后放空或者进行燃烧处理的，如果能够利用这部分尾气来制氢就可以做到废物利用。这样的成本是非常低廉的。”孙天宇说道。分离后的氢气经过航天科技六院的低温技术，将氢气转化为液态，这样就可以供给到周边的加氢站。

　　“这是我们在氢气源应用方面的一次新的尝试，之所以先选择尾气分离后的氢气做液化是希望先投石问路。未来，我们还将与国能石油天然气合作开发大型煤制氢项目。”杨思锋说道。

　　据了解，尾气制氢产品将于目前在建的煤制乙二醇和煤制天然气项目一同投产。

　　此次合作对于国能石油天然气而言同样具有非凡的意义。“我们非常看好氢能在未来的发展趋势，与航天科技六院合作来探索未来氢能综合利用项目无论是对企业双方还是中国氢能产业而言都是一个好消息。航天科技六院在氢能领域长达40余年的技术积累让他们在踏入氢能赛场之时就已经抢占了先机。”孙天宇说道，“此外，在煤化工项目中，首先都需要将煤气化后得到一氧化碳和氢气，然后根据不同的工艺来生产不同的产品。目前我们的产品包括乙二醇和天然气，未来，加入氢能将进一步丰富我们的产品线。多产品同样有利于我们根据市场需求去调整生产计划，从而让企业获得更多的效益。”

　　政企联合优化营商环境

　　对于企业而言，好的项目同样需要有好的土壤去培育。事实上，任何项目的落地都离不开当地政府的支持。大型项目的落地对于当地政府而言无论是经济效益还是社会效益，都将起到巨大的促进作用。在大型项目的落地过程中，企业与政府通力合作才能全面下好这盘棋。

　　2018 年 11 月，国家领导人在民营企业座谈会上发表重要讲话。在改革开放走过 40 年的发展历程后，我国经济建设取得了突破性的成果。其中，无论是公有制经济还是非公有制经济，都为我国经济发展作出了突出贡献。

　　截至 2017 年底，我国民营企业数量超过 2700 万家，个体工商户超过 6500 万户，注册资本超过 165 万亿元。

　　事实上，回顾我国改革开放四十年的发展历程，非公有制经济一路走来遇到了很多困难。有的民营企业家形容为遇到了“三座大山”：市场的冰山、融资的高山、转型的火山。

　　但是，随着我国改革开放进程的持续深入，这样的局面正在逐渐好转。目前我国从重视增长规模与速度的粗放式发展方式，进入高质量发展阶段，营商环境的改善以及最终建设现代化经济体系将成为大趋势。正如国家领导人所言，民营经济在我国经济建设中扮演了重要的角色。

　　3 月 5 日，国家领导人指出，要下大气力优化民营经济发展环境。目前，我国各级政府都将为企业营造良好的营商环境视为头等大事。其中包括减轻企业税费负担，解决民营企业融资难融资贵问题，营造公平竞争环境，完善政策执行方式，构建新型政商关系，保护企业家人身和财产安全。这些政策举措将为民营企业进一步大幅改善和提升营商环境。

　　对于国能石油天然气而言，包头可谓是他们的一块福地。“国能石油天然气来到包头已经九年了，当初选择来到包头一方面是考虑到包头市的配套比较完备。更重要的是包头市在煤化工产业的战略性地位以及完备的顶层设计和前瞻性，让我们能够踏踏实实扎根当地，把企业办好。”孙天宇说道。

　　落地包头后，国能石油天然气则真切地感受到了当地良好的营商环境为企业带来的推动力。

　　“从包头市目前的规划来看，我们已经是包头市在建最大的煤制乙二醇项目。当地政府非常重视这个项目。” 孙天宇说道。事实上，面对如此大型的煤化工项目，审批流程是十分繁琐的。煤制乙二醇项目需要立项审批，这需要从市委转到自治区，还需要省、市一级的相关部门核准才能最终得到批复。“这样的审批流程往往需要较长的时间。当地政府在这方面给予了我们很大的支持。很短的时间内我们就拿到了批复。”孙天宇说道。

　　事实上，在国家一盘棋的战略思路下，各省市都有着明确的产业布局和分工。对于内蒙古自治区而言，煤化工产业已经初具规模。

　　“从全国能源格局来看，目前煤炭探明储量约1.5万亿吨，内蒙古地区就占有1万亿吨。在内蒙古发展煤化工恰如其分。包头市在煤化工产业方面布局了两个区域，一个是以神华煤制烯烃项目为依托的高分子材料转化区，另一个就是以国能石油天然气为代表的煤制天然气转化区。”包头市政府一位负责人员说道。

　　承接大规模煤化工产业让当地政府逐渐了解到企业的诉求。针对审批环节进行了优化。在包头市的整体布局中，国能石油天然气包头项目占据了比较高的定位。“国能石油天然气所处的包头市土右旗深处‘呼包鄂’经济圈的腹地，具备天然的地理优势。此外，依托包头市煤化工产业的整体规划，国能石油天然气煤制天然气项目入选了《煤炭深加工产业示范‘十三五’规划》中九个煤制天然气储备项目之一。”包头市政府一位负责人员说道。

责任编辑：李锋