兗礦集團“氫”裝前行

□ 本刊記者 徐天寶／通訊員 張彭

作為化學(xué)元素中最輕的“氫”，在我們的未來生活中或許會變得最“重”。

在全球新舊能源交替、國家環(huán)保政策趨緊的產(chǎn)業(yè)變革背景下，傳統(tǒng)的煤炭正在悄悄向煤制氫轉(zhuǎn)換。近年來，兗礦集團密切關(guān)注氫能源行業(yè)動態(tài)，依托國際領(lǐng)先的煤氣化技術(shù)，發(fā)揮豐富制氫資源優(yōu)勢，自主研發(fā)、創(chuàng)新突破，掌握了先進的煤制氫工藝。

“兗礦積極拓展煤炭向新能源領(lǐng)域轉(zhuǎn)化，不僅制定了發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的三年規(guī)劃，還計劃投入10億元左右，用于煤制氫及下游氫氣儲運、氫燃料電池等研究，構(gòu)建智慧氫能產(chǎn)業(yè)鏈?！眱嫉V集團黨委書記、董事長李希勇接受媒體采訪時透露。

從煤化工副產(chǎn)品到能源主角

“2050年我們將迎來氫能時代，形成10萬億元產(chǎn)能規(guī)模。煤的最佳應(yīng)用方式就是制氫，煤制氫未來將成為新能源的一部重頭戲。”中國工程院院士干勇在公開發(fā)言中多次這樣強調(diào)。

數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)階段以新型煤化工技術(shù)為支撐的路線，能夠?qū)崿F(xiàn)基礎(chǔ)化工原料和高端化工材料的生產(chǎn)，同時產(chǎn)生大量副產(chǎn)品氫氣。氫的燃燒值高居各種燃料之冠，為液化石油氣的2.5倍、汽油的3倍。使用氫能源替代現(xiàn)有汽柴油，不僅可以降低石油對外依存度，還可大幅減少能源應(yīng)用對環(huán)境的影響。氫正在從煤化工的副產(chǎn)品搖身一變成為新能源的“主角”。

作為中國最早建成的大型煤炭基地，兗礦集團曾占據(jù)中國煤炭業(yè)龍頭地位10多年之久，1998年企業(yè)利潤占全行業(yè)利潤達58%。經(jīng)過40多年開發(fā)建設(shè)，現(xiàn)已形成山東本部、陜蒙、澳洲、上海“四大基地”發(fā)展格局，榮登2018世界500強第399位，2018年完成煤炭產(chǎn)量1.61億噸，躍居全國煤炭行業(yè)第3位。如今的兗礦，仍是中國唯一一家擁有境內(nèi)外四地上市平臺的特大型煤炭集團，擁有成熟的煤制氫技術(shù)。

2017年以來，兗礦集團加速在氫能領(lǐng)域的謀篇布局，組織編制了《新能源突破工程推進方案》，明確了2018～2020年新能源發(fā)展方向。其中，依托自主煤氣化技術(shù)和豐富制氫資源，發(fā)揮煤化工副產(chǎn)氫氣成本低、規(guī)模大的優(yōu)勢，以氫能產(chǎn)業(yè)為重點，快速布局新型能源產(chǎn)業(yè)，著力將兗礦打造成為國內(nèi)一流的綠色能源供應(yīng)商。

今年1月4日，兗礦集團與法國液化空氣集團在山東省會濟南簽訂合作框架協(xié)議，標志著兗礦集團的新能源業(yè)務(wù)進入戰(zhàn)略突破階段。

根據(jù)協(xié)議，依托兗礦集團煤氣化制氫技術(shù)和氫資源優(yōu)勢，發(fā)揮法國液化空氣集團氫能源基礎(chǔ)建設(shè)和運營經(jīng)驗，創(chuàng)新合作形式，制定山東氫能基礎(chǔ)設(shè)施和燃料電池汽車實施計劃，在山東地區(qū)投資氫能價值鏈，開發(fā)完整的氫能生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，建立可持續(xù)和經(jīng)濟合理的氫能基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，共同推動山東的氫能和氫燃料電池車解決方案。

兗礦集團與法國液化空氣集團簽約儀式

據(jù)介紹，法國液化空氣集團是一家商業(yè)化工業(yè)氣體生產(chǎn)和提供相關(guān)服務(wù)的公司，包括工業(yè)和能源用氫生產(chǎn)、加氫站基礎(chǔ)設(shè)施制造，并在氫能整個價值鏈中擁有相關(guān)技術(shù)和運營經(jīng)驗。在福布斯世界500強排名第354位，穩(wěn)居全球氣體行業(yè)榜首。

作為同一天組建的山東氫能源與燃料電池產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)起人之一，兗礦集團將打造制備、純化、儲運氫能源供給端產(chǎn)業(yè)體系，推進氫能源集中式和分布式能源供給系統(tǒng)示范應(yīng)用。

打造“智慧氫能”產(chǎn)業(yè)鏈

“兗礦向氫能轉(zhuǎn)型有三大優(yōu)勢：政府支持，具有體制和機制優(yōu)勢；安全、經(jīng)濟、高效的煤氣化制氫技術(shù)，實現(xiàn)制氫規(guī)模化，具有市場優(yōu)勢；豐富的煤炭資源優(yōu)勢?！崩钕Ｓ抡f。

2018年初，兗礦集團開始實施氫能源產(chǎn)業(yè)三年行動。先是成立專項工作組，赴日本實地考察了東芝府中事務(wù)所氫能源技術(shù)研發(fā)中心、豐田汽車加氫站；而后將氫能納入企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，制定計劃探索氫能源的提純、存儲和運輸技術(shù)，規(guī)劃氫能源使用示范區(qū)。同年11月25日，兗礦集團還與日本株式會社泰和商事、日本能源環(huán)保國際促進會三方簽署了《氫能源利用領(lǐng)域項目推進工作合作意向書》。

“目前兗礦集團大規(guī)模制氫技術(shù)已經(jīng)成熟，單就制氫環(huán)節(jié)來看，每立方米成本不足1元，已經(jīng)具備成本優(yōu)勢與市場化推廣價值?！眱嫉V集團技術(shù)中心副主任劉昭斌分析說，要形成完整的氫能產(chǎn)業(yè)鏈，難點在于氫氣后續(xù)加工成燃料電池等環(huán)節(jié)尚存技術(shù)難題、建設(shè)加氫站急需大筆資金。

據(jù)介紹，根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展時間軸，兗礦集團計劃建設(shè)“智慧氫能”產(chǎn)業(yè)鏈，其中包括建設(shè)一套500Nm3/h氫氣純化(PSA)裝置；建設(shè)甲醇直接燃料電池示范項目；建設(shè)電解水制氫、甲醇重整制氫、有機液體加氫示范裝置；同時，建設(shè)首條氫能汽車示范線路，開通氫能源汽車示范專線等。

在技術(shù)突破上，兗礦集團將重點打造新能源研發(fā)創(chuàng)新中心，攻關(guān)大規(guī)模煤催化氣化制氫工藝、千噸級煤基合成氣制氫裝置、高效氫能儲存技術(shù)研發(fā)示范、固體氧化物電解槽制氫技術(shù)、可再生能源制氫能量耦合等等。

2018年5月，兗礦化工魯南高科技化工園區(qū)成功入選山東省第一批高端化工園區(qū)，被省國資委列為新舊動能轉(zhuǎn)換試點和示范企業(yè)，入選山東省綠色制造項目庫綠色工廠。其中，氫能源的研發(fā)利用就是園區(qū)的重點內(nèi)容之一。而位于上海的兗礦集團“煤液化及煤化工國家重點實驗室”，會聚了國內(nèi)十幾位煤液化及煤化工領(lǐng)域的院士和知名專家，為煤炭清潔利用和能源多元化發(fā)展戰(zhàn)略的實施提供了有力的技術(shù)支撐。

“建設(shè)氫能兗礦的重點是制氫，制取氫能就要通過我們的氣化爐。所以在新舊動能轉(zhuǎn)換中，我們首先對鍋爐、氣化爐進行接頭升級改造。制氫我們沒問題，這是我們的強項。氫能的儲存和運輸是難題。我們正在重點攻關(guān)氫能的儲存和運輸，下一步就是氫能的利用?！眱嫉V化工相關(guān)負責(zé)人接受記者采訪時說。

記者了解到，目前在氫能制備、純化、儲運及加注過程中，由于部分零部件及知識產(chǎn)權(quán)依賴進口，自主產(chǎn)品發(fā)展不成熟；國內(nèi)氫能生產(chǎn)、儲運和銷售產(chǎn)業(yè)鏈不夠流暢，規(guī)模化、集群化生產(chǎn)格局尚未形成；氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展前期基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與后期運營維護均需要大量投資，難以實現(xiàn)收支平衡。這些因素，均對制氫后下游市場的進一步應(yīng)用拓展形成制約。

“未來，兗礦將進一步明確氫能產(chǎn)業(yè)主攻方向和發(fā)展路徑，牢牢把握技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)變革趨勢，延長產(chǎn)業(yè)鏈條，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，形成煤炭深加工、低排放、高附加值、清潔轉(zhuǎn)化的綠色經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈，力爭在新一輪能源革命和產(chǎn)業(yè)調(diào)整中搶占先機?！崩钕Ｓ聫娬{(diào)。