經(jīng)濟日報：徐春明：以綠電綠氫重構(gòu)傳統(tǒng)過程工業(yè)
發(fā)布時間:2021-12-31 | 來源：中國經(jīng)濟網(wǎng) | 瀏覽量：
實現(xiàn)“雙碳”目標,，最終要對能源結(jié)構(gòu)進行根本性調(diào)整,。這意味著,，在未來近40年中,，能源既要持續(xù)穩(wěn)經(jīng)濟，還要不斷調(diào)結(jié)構(gòu),，以達到碳中和要求。這對能源消費將持續(xù)增長的我國來說,，任務相當艱巨,。
在現(xiàn)實條件下，我們怎樣才能確保實現(xiàn)“雙碳”目標,？主要從四個方面發(fā)力,。
第一，提高能源利用效率,，即大力實施節(jié)能減排,。在未來10年里，我國能源消耗強度（單位GDP能耗）仍需保持每年10%以上的下降速度,。這要求我們充分利用各種可能的手段,，包括新技術(shù)、新工藝,、新裝備,、新材料、新介質(zhì),，以及信息化,、智能化、數(shù)字化等,，不斷節(jié)能減排,。
第二,，高效清潔地用好寶貴化石能源。“雙碳”目標的實現(xiàn)需要能源結(jié)構(gòu)的根本性調(diào)整,。但在未來5年到10年,，煤炭還會占到一半左右，石油占比基本維持在17%—18%,。因此煤炭,、石油的高效清潔利用仍是未來相當長時間的重要任務。
第三,，二氧化碳的處理與應用,。業(yè)界公認，2030年碳達峰,，我國二氧化碳絕對排放值大約在105億噸,。其中，電力碳排放仍然最高,，占40%以上,，工業(yè)碳排放占38%左右，交通和建筑各占約10%,。如何“消納”這105億噸二氧化碳,？方案不外乎兩大類：一是物理法，利用巖水層埋存或者二氧化碳驅(qū)油,，這是最直接的手段,；二是化學法，二氧化碳加氫或者二氧化碳與甲烷的干重整技術(shù)可利用一定量的二氧化碳,，這些產(chǎn)品和技術(shù)都應得到重視,。
第四，利用綠電綠氫降低二氧化碳排放強度,。雖然未來10年我國能源結(jié)構(gòu)無法根本性調(diào)整,，但可以依靠綠電及由綠電制成的綠氫所構(gòu)成的二次能源，降低能源結(jié)構(gòu)的二氧化碳排放強度,。
要實現(xiàn)碳中和,，沒有氫是不行的。保守估計,，到2050年,，我國氫能消費比重將達到10%以上，包括加氫站,、燃料電池,、固定式電源/電站等在內(nèi)的氫能產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值會超過10萬億元。其實氫作為能源并不新鮮,，我國石油化工早在七八十年前就大力發(fā)展催化加氫技術(shù),，這一技術(shù)包括了制氫,、加氫、化學儲氫,、用氫幾乎全流程,，較今天人們熱捧的氫能產(chǎn)業(yè)鏈，僅少了燃料電池一環(huán),。不過,，短期內(nèi)，以“燃料電池”為主的“綠氫”產(chǎn)業(yè)鏈仍任重道遠,。
值得關(guān)注的是,，美國計劃2025年前主要依靠中東便宜的天然氣，再通過天然氣制氫為主和CCS（碳捕捉及存儲技術(shù)）,，將制氫成本降到1.2美元/公斤,，同時借助油田、氣田大規(guī)模封存二氧化碳,，從而實現(xiàn)減排,。對我國而言，“煤制氫+CCS”將是短期滿足快速增長用氫需求的重要途徑,。
面向“雙碳”目標,，我們可以利用綠電綠氫快速重構(gòu)以化石燃料為主的傳統(tǒng)過程工業(yè)。這既促進了“雙碳”目標的實現(xiàn),，又有利于經(jīng)濟發(fā)展,，但這一過程需要變革性技術(shù)支撐，這是綠色低碳技術(shù)攻關(guān)的重要方向,。
比如在冶金上，多年來,，我國煉鋼仍然采用較傳統(tǒng)的長流程,，如果把長流程變成以還原氣為主的還原鐵短流程，可以減排二氧化碳70%以上,。又如傳統(tǒng)石油化工的蒸汽裂解制烯烴過程是靠加熱爐,，每噸產(chǎn)品大概需要逾半噸化石燃料（天然氣、油）,，會有二氧化碳排放,。而如果用綠電替代化石燃料則能大幅減排。當然,，這需要電價合理,，同時將傳統(tǒng)加熱爐變成新的電磁供熱，需要研制核心關(guān)鍵設(shè)備,。再如合成氨是一個重要的傳統(tǒng)化工過程,，以煤,、石油、天然氣等為原料,，通過氣化生成一氧化碳和氫,，再利用其中的氫制成氨。而如果以綠電電解水制綠氫,，煙氣通過變壓吸附,，分離為氮氣和二氧化碳，再將氫氣加氮變成合成氨,，將氨加二氧化碳變成尿素,，這一生產(chǎn)綠色尿素的工藝流程不但沒有二氧化碳排放，還能夠消耗二氧化碳,，使之成為一個綠色的二氧化碳轉(zhuǎn)化利用過程,。
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經(jīng)濟日報：http://paper.ce.cn/jjrb/html/2021-12/31/content_455883.htm
中國經(jīng)濟網(wǎng)：http://views.ce.cn/view/ent/202112/31/t20211231_37218840.shtml
（編輯 李昕陽）
