转自:草原云
11月27日,中国氢能产业发展大会暨内蒙古自治区第三届氢能产业发展推进会在内蒙古包头举行。会上,包头明确提出建设全国首座全景绿氢创新之城的目标。
氢能,以其易获取、零排放、可靠性高、应用广泛等特质被誉为“未来能源”。作为能源富集、工业基础雄厚的包头,深刻洞察产业发展基础和未来前景,结合自身的产业优势,提出建设全国首座全景绿氢创新之城和全国重要的氢能装备制造基地的目标,可谓当仁不让、正当其时。
建设全国首座全景绿氢创新之城的内涵是什么?
华电包头市达茂旗20万千瓦新能源制氢工程示范项目。
首先来解析一下目标里的几个关键词。
第一个关键词——全景。包头提出的“全景”既包括氢能应用场景,又涵盖氢能装备制造。当前氢能尤其是绿氢发展的一大难点就是场景拓展不足,这也是全行业共同面对的共性问题。在包头,不成问题。
包头作为重工业城市,在制氢端、储运端和消纳端方面都有丰富的应用场景和广阔的市场前景。在绿氢消碳方面,用绿氢替代灰氢是钢铁、冶金、化工等行业绿色低碳转型发展的有效途径,目前包头工业生产用氢以煤制灰氢为主,年需求量达3万吨以上,绿氢替代有着广阔空间。在重卡替代方面,无论是白云鄂博矿山开采还是满都拉口岸蒙煤内运,都有大量的矿山机械、矿用重卡可逐步用氢燃料车替代,包头各大电厂电煤运输,包钢、包铝等大型企业及物流园区内的短倒运输都可为氢燃料车提供丰富的应用场景。在氢储融合发展方面,氢储能是一种新型储能方式,尤其是绿氢的大规模生产能够有效解决达茂旗、白云矿区、固阳县等地弃风弃光问题,补充电化学储能的不足。
包头市拥有制氢、储氢、输氢、用氢的全链条优越条件,从现有产业基础和配套条件看,在包头发展氢能产业有账可算。从制氢环节看,包头氢源富集,钢铁、煤化工、焦化行业副产氢丰富,已建成的化石原料制氢项目年产工业副产氢气超过7000吨;新能源技术可开发量5600万千瓦,新能源制氢测算规模可达220万吨;已建成全国最大也是唯一的稀土新材料集群和全国最大也是先进的晶硅产业集群,风电装备、氟材料、新能源重卡、储能等产业也有良好基础,发展氢能装备制造基本上可以实现就地取材、本地配套。从储氢环节看,稀土功能材料创新中心已下线全国首台(套)固态储氢系统示范装置,3家企业已具备3750吨固态储氢材料产能,预计到明年储氢材料产能可达4200吨,规模储氢加之回收功能可进一步降低成本。从输氢环节看,掺氢天然气管道、纯氢管道等示范项目正在加紧落地,特别是华电达茂—昆区输氢管线,从山北将绿氢输送到市区每公斤费用可降至2元以内,较车辆运输便宜10元左右。已投产撬装站14个,年底可建成加氢站1座,正谋划布局加氢换氢站建设,再加之多种储运方式应用,有望构建形成高密度、轻量化、低成本、多元化的域内氢能储运体系。从用氢环节看,包头市最具打造氢能多元化示范应用场景条件。目前,晶硅光伏、稀土材料等行业年用氢量约1.2万吨,综合考虑交通、储能、发电、工业等领域应用需求,保守估计到2030年全市年用氢量可达50万吨。尤其是在氢能交通领域示范应用方面,依托加入广东燃料电池汽车示范应用城市群优势,已达成5000台氢燃料重卡制造销售合作意向,重卡样车已下线公告。全市重型柴油机车、矿用重型卡车、矿山机械保有数量超过3万辆,全区超过100万辆,氢燃料重卡、公共交通服务等领域替代空间巨大。
第二个关键词——绿氢。如果说氢能是“未来能源”,那绿氢就是未来能源中最具发展潜力的存在。当前制约绿氢发展的最大难点是制取和运输的成本较高。在包头,这一问题正在被破解。
包头风光资源富集,充沛的新能源可大幅降低绿氢制取成本。目前电力成本占绿氢制取总成本的60%~80%。包头风电可开发量25.4吉瓦、光伏可开发量30.6吉瓦,依托风光资源的天然优势,新能源电价可控制在每度0.17元以下,能够为绿氢制取提供极具价格优势的绿电支撑。去年建成运行的华电新能源制氢工程示范项目,每制取1公斤绿氢耗电60度,制氢用电成本每公斤10元左右,加上设备运营等成本,绿氢出厂成本每公斤约15元,仅为全国平均水平每公斤32元的一半,将从根本上改变绿氢成本价格。
管道输氢是氢气运输最经济高效的方式。包头山北至山南的输氢管廊建设正在加快推进,建成运行后可有效降低氢气输送成本,山北制取的绿氢通过管道输送到市区费用可降至每公斤2元以内,较车辆运输低10元左右。目前,包头固阳县至白云矿区掺氢输气管道完工80%,已具备输氢功能;达茂旗至昆区年输气量10万吨纯氢管道即将获批开工,力争明年上半年建成投用,届时山北山南之间可形成相互联通自循环的输氢管廊,包头将成为全国氢气运输成本最低的地区之一。
建设全国首座全景绿氢创新之城的创新价值在哪里?
第三个关键词——创新。在包头看来,这个创新不是泛泛的技术创新,而是一种应用的创新、实践的创新,这个创新就体现在氢能发展中要实现从域内向全域内的自循环。
自循环发展的关键在于构建制氢、储氢、运氢和用氢各环节都较完整的氢能产业链,并实现在一个闭环系统中,氢气能够自我循环利用,减少对外界资源的依赖。
在中国氢能产业发展大会举行的前一天,11月26日,内蒙古华电氢能科技有限公司在包头市达茂旗实施的工业天然气掺烧绿氢示范项目点火成功,成为国内首个实现工业天然气掺烧绿氢并运用于工业供能的项目,同在达茂旗的内蒙古金鄂博氟化工有限责任公司的工业锅炉用上了掺20%绿氢的天然气,实现了“绿电制绿氢、产业用绿氢”产业循环发展模式。
稍早一些,国家稀土功能材料创新中心(包头)氢气循环供应固态储氢装置项目,已与包头市中科百达和金蒙汇磁两家磁性材料生产企业达成战略合作,为两家企业提供氢气循环供应装置,回收—再利用循环体系下的氢气纯度可得到优化,实现废弃氢气的高效回收,助力企业降本增效。
只有走出实验室、走向市场,绿氢的未来发展才更可持续。所以,包头的绿氢发展路径就是要实现自循环、实现商业化,实现在应用场景里的消纳,在发展中打造场景应用的实地,产业发展的高地,装备制造的基地。通过发展能级上的提升,去带动自己、辐射他人,为中国氢能的应用发展走出一条路子来,去匹配建设全国首座全景绿氢创新之城这一宏伟目标。
建设全国首座全景绿氢创新之城对包头的意义是什么?
今年是包头氢能产业发展的“新元年”,建设全国首座全景绿氢创新之城对包头来说意义重大。它是新征程上包头市全力发展新质生产力、推动高质量发展的内在要求和重要着力点,也是包头这座老工业基地实现绿色低碳发展的关键之举。建设全景绿氢创新之城,不仅有助于包头推动产业转型升级,还能为全国氢能产业发展提供可借鉴的经验和模式,在实现碳达峰、碳中和目标中发挥重要作用,促进经济社会可持续发展。
抢抓氢能产业发展战略机遇期,包头市坚持集群式集约化发展,坚持“制储输用”全产业链一体化推进,围绕制储运加用核心环节,不断做大产业规模、建强产业链条。目前围绕绿氢“制储输用”全产业链,大力开展精准招商和项目布局,在华电氢能等制氢龙头企业、稀奥科和富士电气等储氢材料企业、北奔和包钢等氢能应用企业带动下,已建成全球首批大规模绿电制氢项目——华电新能源制氢工程示范项目,形成7800吨绿氢、3750吨固态储氢材料产能,成功下线全国首台套固态储氢装置、全球首台氢能源矿用车,北奔首批氢燃料重卡已交付使用实现商业化运营,氢能产业链条正在加速完善,集聚发展效应正在显现,氢能在制储输用各环节的设想已经或正在变成鲜活的发展实景。同时,包头市还拥有院士工作站7个、国家和自治区级技能人才培训基地23个、技能大师工作室40个,在储能全产业链关键环节规划建设3家重点实验室、工程(技术)研究中心,这些都为氢能发展提供强有力的人才支撑,共同构成包头市催生新产业、新模式、新动能的重要新质生产力。
目标已定,不惧风雨兼程。下一步,包头将借国家之力、举全市之力,全力打造全国首座全景绿氢创新之城和全国重要的氢能装备制造基地,以应用需求拉动氢能产业加速发展壮大、全力支撑氢能产业向新向优发展。
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