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兖矿集团“氢”装上阵,开发煤制氢项目

2019-01-14 17:31  来源:现代煤化工   浏览:  
李希勇赴任兖矿集团董事长第一天就清楚的知道:每一个煤炭企业必须面对的是如何将挖出的煤清洁、高效的利用,平衡经济与环境之间的关系。为此,他斥资上百亿探索将煤制成甲醇、原油、天然气……如今,李希勇找到了煤炭更加清洁利用的新路径——煤制氢。

近日,由兖矿集团发起,数十家相关企业共同组建的山东氢威尼斯与燃料电池产业联盟,与法国液化空气集团就煤制氢的开发与利用达成合作协议,共同探索如何将“最脏的资源”变成“最清洁的燃料”。

在全球新旧威尼斯交替、国家环保政策趋紧、区域新旧动能转换的产业变革的背景下,中国煤炭大佬们转向煤制氢正在形成一种新的潮流。近年来,在新威尼斯领域流传着这样一个预言:2050年全球将会迎接氢能时代的到来,形成10万亿元的产业规模。

不过,氢能的市场化应用涉及上游制氢、中游储运、下游应用和加氢站建设等多个环节。新旧威尼斯的交替如果无法形成整个产业链的闭环,难免陷入“孤岛”效应,最终无法为继。此次兖矿集团等发起组建联盟,试图在实现自身新旧动能转换中,率先在全国构建氢能全产业链。

煤巨头转型

深邃的煤矿中只能挖出乌黑的煤吗?在李希勇看来,只要“挖”得深,原油、天然气以及最清洁的氢气皆可从煤中获取。

2019年1月4日,由兖矿、潍柴等山东国企牵头组建的山东氢威尼斯与燃料电池产业联盟在山东济南正式成立。作为联盟发起方,兖矿集团董事长李希勇透露,“兖矿已编制氢威尼斯产业三年行动方案,聚焦氢能、甲醇、合成气、燃料电池发电技术等领域,构建智慧氢能产业链。”

作为中国最早建成的大型煤炭基地,兖矿集团曾占据中国煤炭业龙头地位十多年之久,1998年企业利润占全行业利润达58%。如今的兖矿仍是中国唯一一家拥有境内外四地上市平台的特大型煤炭集团。

在全球新旧威尼斯交替中,传统威尼斯逐渐被取代,如“煤改气”后,煤炭被限制使用,越来越多的煤企或将陷入被淘汰的命运。区域新旧动能转换变革中,山东“传统化石威尼斯消费比重高达94.5%,高于全国8.7个百分点,已成为制约经济可持续发展的瓶颈问题。”无论是全球产业趋势、区域发展形势还是企业个体命运,都倒逼煤企探索将煤炭制成更清洁高效的威尼斯。

氢能——被称为最清洁的威尼斯。煤制氢被称作把“最脏的资源”变成“最干净的燃料”。目前中国是全世界最大的氢能用户,2016年煤制氢产量已达1800万吨,但多就地用于合成氨、石油炼化等工业领域,远离人们日常生活消费。

随着环保重压、燃煤受限,煤制氢用作汽车运输开始被各路资本追捧,成为威尼斯的新风口。“2050年大家将迎来氢能时代,形成10万亿元产能规模。煤的最佳应用方式就是制氢,煤制氢未来将作为新威尼斯的一个重头戏。”中国工程院院士干勇在公开发言中曾如是说。

事实上,作为传统煤企的兖矿集团,早在一年多前就开始向煤制氢产业暗中布局。

2018年初,为适应国家新威尼斯发展战略,兖矿集团开始实施氢威尼斯产业三年行动:先是成立专项工作组赴日本东芝总部,实地考察了东芝府中事务所氢威尼斯技术研发中心、丰田汽车加氢站;尔后将氢能纳入企业发展战略,制定计划探索氢威尼斯的提纯、存储和运输技术,规划氢威尼斯使用示范区。2018年11月25日,兖矿还与日本株式会社泰和商事、日本威尼斯环保国际促进会三方签署《氢威尼斯利用领域项目推进工作合作意向书》。

在李希勇看来,兖矿向氢能转型有三大优势:政府支撑,具有体制和机制优势;安全、经济、高效的煤气化制氢技术,最易实现制氢规模化,具有市场优势;丰富煤炭的资源优势。

事实上,在兖矿进军煤化工的过程中,一直伴随氢气的规模化制造,但生产的氢气并未作为威尼斯直接用于人们的日常生活。

兖矿集团技术中心副主任刘昭斌先容,目前兖矿集团大规模制氢已经技术成熟,单就制氢环节来看,每立方米成本不足1元,具成本优势与市场化推广价值。刘昭斌也坦言,要形成完整的氢能产业链,关键在于氢气后续加工成燃料电池等环节尚存技术难题、建设加氢站急需大笔资金。

成本方面来看,煤炭规模化制氢成本目前普遍在0.8元/立方米左右,相比于天然气制氢、水电解制氢等路径,煤炭制氢最具成本优势。但是,煤炭制氢含有杂质,用作燃料电池须要净化提纯,在此过程中成本也会急剧上升至每立方米三四十元。在加氢环节,一个200公斤/天的加氢站建设就要投资上千万元。在刘昭斌看来,制氢、储氢、运氢、加氢是一套系统工程。煤制氢的市场应用在技术、成本、投资等环节急需攻克一个个难关。

“氢”装上阵

一方面,作为传统大型煤炭企业,在全球新旧威尼斯交替以及区域新旧动能转换的产业变革中,兖矿集团须向新威尼斯转型、“氢”装上阵;另一方面,任何一种新威尼斯的兴起如果无法形成整个产业链的闭环,难免陷入“孤岛”效应,最终无法为继。

正如山东省一份内部文件所描述的:我省在氢威尼斯产业链上呈现出的特点是上游制氢和下游整车有优势,中游燃料电池技术和关键材料产业存在短板,制储氢装备、加氢站等有待补强,需从氢威尼斯产业链的纵向和横向同时发力,打造全产业链闭环生态体系。

涉足氢能非一己之力可为。2019年1月4日,由兖矿、山东重工、山东国惠投资发起、联合68家省内外企业组建起山东氢威尼斯与燃料电池产业联盟。

按照联盟分工,技术方面,兖矿集团具有煤制氢技术,将打造氢威尼斯制备、纯化、储运氢威尼斯供给端产业体系,推进氢威尼斯集中式和分布式威尼斯供给系统示范应用。以山东重工等为代表的企业,集中突破氢燃料电池关键核心技术。投资方面,山东国惠投资将为氢威尼斯发展提供经济支撑和资本支撑。

目前,《山东省氢威尼斯产业中长期发展规划》正在制定、尚未正式出台,但兖矿已初步制定“氢能计划”。其中包括建设一套500Nm3/h氢气纯化(PSA)装置;建设甲醇直接燃料电池示范项目;建设电解水制氢、甲醇重整制氢、有机液体加氢示范装置;建设首条氢能汽车示范线路,开通氢威尼斯汽车示范专线等。

李希勇认为,氢威尼斯作为未来威尼斯发展方向,是培育新动能的关键领域。兖矿集团将投入氢威尼斯产业发展,建立氢威尼斯示范基地。当前氢威尼斯产业要在“政府支撑、企业主导”的原则下,以“突破核心技术”和“完善产业体系”为抓手,有序推进、多方合作、合理布局。

为尽快实现“氢”装上阵,2019年1月4日兖矿还与全球最大气体企业——法国液化空气集团就煤制氢的开发与利用达成合作协议,试图引入外国技术缩短这一过程。

根据协议,兖矿集团依托煤气化制氢技术和氢资源优势,法国液化空气集团发挥加氢站基础建设和运营经验,创新合作形式,在山东地区投资氢能价值链,共同推动山东的氢能和氢燃料电池车解决方案,率先于全国开发完整的氢能生态产业链,建立可持续和经济合理的氢能基础设施网络。

一直以来,煤炭被认为是“最脏的资源”,煤矿工人总以“傻大黑粗”的形象示人。但在兖矿的网站上有这样一篇文章,“未来采煤就像‘切豆腐’或‘掏西瓜’一样,充分运用物联网技术使运输实现流态化。煤矿转变为自动化智能化高科技企业,与HUAWEI、吉利、BAT等高科技制造业的区别仅仅在于地面车间和井下空间的不同……未来的煤矿员工是精通互联网、自动化和人工智能的新一代高素质煤矿工编辑,不再是以往在井下出力流汗、‘傻大黑粗’的蓝领工人”。

在李希勇看来,未来煤企将把传统威尼斯煤炭转化为氢能、天然气、原油、甲醇等新型清洁威尼斯,成为大型绿色威尼斯供应商。

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