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李毅中:合理务实氢能产业规划设计与标准,明确方向防止盲目发展

时间:  2020-10-15 17:11   来源:  汽车总站网    作者:  Summer

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2020年10月15日,由济南市人民政府支持,中国电动汽车百人会、国际氢能委员会、山东省工业和信息化厅联合主办的氢能产业发展创新峰会在山东省济南市拉开序幕。本次大会以“引领氢能示范应用 推进黄河流域高质量发展”为主题,氢能领域专家学者、政府主管部门领导、示范应用企业负责人及相关产业代表等共同参与探讨和交流。

在15日举办的全体大会上,工业和信息化部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中发表了主题演讲,以下为演讲实录:

李毅中:合理务实氢能产业规划设计与标准,明确方向防止盲目发展

尊敬的陈清泰主任、凌文副省长、孙述涛市长、各位领导、各位嘉宾、各位企业家:

首先祝贺“2020氢能产业发展创新峰会”在济南成功举办。我回忆起去年9月22日也是在这儿,在上一次峰会上我做了一个发言,题目是“科学把握、合理选择制氢工艺路径”。在去年的发言里我比较详细汇报了氢气的来源,以及对制氢的环保性、安全性、经济性评价。

大家知道,在氢能这个产业链中,制氢是源头,氢气是二次能源,大自然并没有氢气矿产,需要人工制备,现有的制备的两大类一个是化石能源制氢一个是电解水制氢,这两种前面那种要排放大量的二氧化碳,仅从物料平衡来看每生产1kg氢气,煤制氢伴生11kg,油制氢是7kg,天然气是5.5kg,还没有包括生产过程中的冷却。

去年6月份,世界能源理事会把这种伴有大量二氧化碳排放的氢称为“灰氢”,能把二氧化碳捕集、封存、利用而不排放,这样灰氢就会变成“蓝氢”,如果用可再生能源发出的清洁电电解水得到的氢则完全脱离了碳,称为“绿氢”。显然,“灰氢不可取、蓝氢方可用、废氢可回收、绿氢是方向”。今天就不再说制氢的路线。在此原则下,我们进一步深入研究,如何破解氢源在制氢过程中的一个难题,我想到了几件事情,向大家做个交流,不当之处请大家批评指正。

我想到五件事:

第一件事要有一个合理务实规划设计和标准。要明确方向防止盲目性。当前氢能已经成为国际能源一个热门话题,美国、德国、日本、法国、欧盟这些国家都陆续出台了国家层面规划,或者是预案。近日,我们看到麦肯锡发布了一个“美国氢能源经济路线图”他提出到2030年美国用氢的需求,可以达到1700万吨,大概占总能耗的4%,到2050年要达到6300吨,达到美国总能耗的14%,这个指标还是比较鼓舞人心。法国政府通过了国家氢能源计划,提出到2030年法国要生产清洁氢就是无碳绿氢60万吨,响应减排二氧化碳600万吨,十倍。欧美已经有14个国家制定了各自的能源发展规划,他们认为在短期内可以利用CCS(碳捕捉和储存)发展蓝氢作为过渡,同时要集中资源去聚焦到可再生能源电解水的无碳绿氢,欧盟今年发布了氢能战略计划到2030年生产一千万吨绿氢,日本这方面走得更快,日本捷足先登,在福岛建立了一个光伏发电基地,用光伏取氢是900吨,2020年已经建成投产,我这里有一张照片大家看一下,是目前全球最大规模的制氢工厂,以上这些发达国家的做法,我觉得可以借鉴参考。

我国当前相关的省市、企业和机构也在积极行动热情高涨。近年来也纷纷出台了一些方案,提出了发展的愿景他们各有特色。但是总的看,对氢源关注研究的不够,氢能的产业链首先是制氢,然后它的储存、运输、加注、燃料电池使用,一个大产业链头是氢气我觉得对氢气从哪里来,研究关注得不够。尤其是难以形成全国性整体概念。因此需要相关部门组织、调研、编制根据氢气不同的应用场景,市场需求从能源总体规划和总体视角来提出氢在阶段性它的量,它的布局,它的工艺路线一些指导意见,它要制定相应的标准规范。据说五部委已经在制定,可能会公布这个规划。同时要抓试点示范,不要一下子铺开。据了解在河北省张家口沽源县已经有中德合资正在建设年产1500吨氢气的风电电解水项目,这个要建成以后比日本的福岛还要大。

刚才我看展览,了解到山东潍坊风电制氢,我问潍坊的同志一年200万立方米,我算了一下大概是一年200吨,也可以不算小,我们山东也有这个试点这是我说的第一件事,规划、设计标准。

第二件事,抓紧建设二氧化碳捕集、封存和利用研发攻关特别是产业化。这是灰氢变成蓝氢,由不可取变成可取的关键。如果没有二氧化碳灰氢不取,在这个难题没有解决之前,恕我直言我建议不宜新建化石能源氢。据说,神华集团在2012年就在内蒙建成一个10万吨规模的工厂投用,取得初步效果很不错,不知道现在产业化怎么样,10万吨的规模还是小了点。

将煤化学产生的部分二氧化碳经过捕集、液化,加压注入1500米的浅水层,试验成功尚待产业化。听说中石油中石化也试点用CO2来驱油从地层里面把油赶出去,这些都在试验,这些都需要得到国家的进一步得到国家支持,创造产业化和商业化的条件。美国、英国、挪威等国家都有探索,去年我看到一个报道,日本川崎重工他们与澳大利亚能源公司合作,在澳洲的维多利亚建设一座用澳大利亚的褐煤气化来制氢气。然后把氢气液化用船运回日本,二氧化碳要它注入澳大利亚的海底,日本很精明把氢拿走了把二氧化碳给人家留下了,我们声明研究工厂必须与CCS一起推进,这个观点我非常赞同。那么另外一个工艺用二氧化碳制甲醇这个工艺技术的研发,更加令人瞩目。因为这个如果能成功的话二氧化碳有出路,据报道中科院山西煤炭所等研发的一个是二氧化碳+氢制甲醇,而且进一步中科院上海高等研究院和华谊集团合作,已经有产业化的工艺包在编制,这样有可能会走向产业化,这是二氧化碳+氢不是太理想。美国耶鲁大学应用多项分子电催化用二氧化碳+水合成制甲醇,这个就更有实际意义了,现在也有实验成果,如果尽快的产业化,就可以成为二氧化碳利用一个重要途径。我说这个意思,国家要把它列为重大专项,集中精力去研究二氧化碳的利用,用二氧化碳把它利用了不排放了,这个问题就解决了。

第三件事要开展工业含氢尾气中氢的回收、提纯和利用。全国的氢量有多少正确的数据,最大的一个数字全国有600万吨废氢,这个可能太乐观。但是不管有多少,废氢回收毕竟是当前比较现实的途径,因为它已经有了,没有把它回收回来,我们想办法把它回收回来,这个是最现实的。其中炼油尾气还有不同程度的尾氢,就是石油化工里面含有不同的含有氢气,氢气是石油化工宝贵的资源,因为要提高油品的质量收率,要加氢,氢从哪里来,一部分就要从废气里面回收回来。石化企业现在普通消灭了火炬,二十年前我在中石化,现在没有废气,而是把它并为管网,这些含氢尾气作为燃料使用是可惜了,所以把它拿回来进一步的提纯得到氢气,除了石油化工以外,有余量就可以外供,需要我们来协调、平衡。刚才我看展览看到山东滨州有一家公司第一步回收了,一年大概回收2200万立方米,大概就是200吨已经有回收,至于焦炉气就是煤在隔绝空气生产主产品焦炭,复产焦炉气折算里面的氢对于原料的收入是2%,因为煤炭本身是没有多少氢,煤炭本身含氢就是2%左右,你把2%的氢隔绝空气把它蒸出来是2%,从焦炉气和其他工业含氢尾气中,怎么把氢拿出来,要脱硫一氧化碳等处理提纯,要得到99.99%4个9的氢气才能进燃料电池,其中的卤化物一氧化碳等杂质要去掉,否则燃料电池氢气要中毒,回收氢气要技术改造,投入资金要算算账经济是否可行,不可能百分之百的回收。因为废氢特别是分散在许多企业,特别是一些中小企业量很小,你怎么把它集中起来回收,单个回收要算经济账,就煤焦化而言煤焦化生产的主要是煤炭,这个比较要控制。如果说焦炉器作为主要目的产品,去扩大炼焦能力,会造成焦炭的产能过量,这就本末倒置。所以第三件事,废氢回收是最现实的尽可能回收。

第四件事发展氢能要实现2030年二氧化碳达峰和2060年碳中和这个大目标之中。严格控制温室气体二氧化碳的排放,防治气候变暖给人类带来灾难这是全世界的共识,这是全世界的行动。按照2015年年底《巴黎协定》框架要求,我国承诺到2030年比2005年承诺了四项目标。第一是排放强度要下降60%-65%。这个指标我估计没有什么问题,因为算上2018年我们已经下降了47%,到2030年下降60-65,这个指标我看问题不是太大。第二个指标,2030年绝对要达峰,这个指标就比较难。第三个指标非化石能源占比提到20%,经过努力也可以达到。因为去年我们非化石能源的占比是15.3%。每年能增加0.7个百分点。所以到2030年还有十年达到20以上,经过努力也是可能的。第四个指标是森林蓄积量,比2005年增加45亿立方米,后面我说,林业部的资料这个指标也是可以完成的。

近日习近平总书记在第75届联大视频会议中,提出我国到2060年实现碳中和,这是一个鼓舞人心的艰巨目标,所谓的碳中和不是不排二氧化碳,而是排出了二氧化碳能为森林给吸收掉,在太阳上吸收掉这叫碳中和。

其中我讲了降低二氧化碳的排放强度有较大把握,提升非化石能源占比这是一个根本措施,刚才也讲了达到20经过努力也可以,关键是2030年前排量能不能达峰?这里有一组数据,大家看这个表,2018年全球CO2排量331.4亿吨,同比增长1.7%,其中我国排量100亿吨增长2.5%,排量占全球30%,增量占全球40%。2019年全球排量持平,我国排量测算增长1.75%,必须下工夫调整优化能源消费结构,减碳减排。至于森林蓄积量是最重要的“碳汇”,据我国历次森林普查,2003年森林蓄积量是124.56亿立方米,计算十多年来的增速,2030年拟定比2005年增加45亿方的目标可以实现。资料显示,每立方米一年可以吸收二氧化碳多少呢?0.3吨到0.6吨,南北方不一样。那么为了实现碳中和目标,一方面要减碳减排让二氧化碳量下降,另一方面增加森林碳汇,我们不妨算一下,2019年我们的去年碳排放超过100亿吨。如果今后十年每年还增加2%左右,那算到2030年达峰那就可能是125亿吨。然后从2030年以后下降有专家算过我看到一个资料不一定准,说到2060年我们二氧化碳排放可能是80亿吨,我们再算一下到2060年我国国家的森林是多少,这个数字不说了大家可以算一下是可以实现碳中和。那个时候我们排放的二氧化碳降到80亿吨,我们森林再上升多少,然后每一立方米的森林继续量一年可以吸收0.3-0.6吨二氧化碳,你算一下碳中和是可以实现。前提是减碳减排,第二是增加碳汇。

因此发展氢能必须置于以上两个大目标中,绝不能为生产氢气而产生大量二氧化碳,灰氢必须转化蓝氢,方向必须是无碳绿氢,所以我们提高站位,把习总书记讲了这两个目标,向全世界承诺的大目标怎么实现,落实到我们具体工作中去。

第五件事,黄河流域煤化工更要注重集约、节约用水。本次论坛还有一个议题,推动黄河流域高质量发展。2019年9月视察河南,对黄河流域共同发展黄河流域,保护黄河要生态优化宜水而定,量水而行,我想总书记的这些精语要全面理解认真落实,今年1月3日中央财委专题研究了黄河流域生态保护和高质量发展,坚持量水而行,节水而重,坚决控制不合理的用水需求,实施水、大气、污染的综合治理。

今年8月31日,中央政治局审议《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》强力大力推进黄河水资源集约节约使用,把水资源作为最大的刚性要求,以节约用水扩大发展空间,这些话讲得都很坚决铿锵有力,我们要全面领会准确把握坚决贯彻。

大家知道黄河水量不大,年平均径流量535亿立方米,是长江的1/18,年均用水量超过300亿立方米,一共535亿,用了300多亿,消耗率70%。所以黄河流域地下水超采,太原、西安已经形成了降落漏斗,有人估算了一下,黄河流域总缺水每年一百多亿立方米。另外一方面工业污水有多少呢?每年用黄河水300多亿,工业用水大概占了28%-30%,用完之后,工业污水经过处理又排到黄河里,33.8亿吨。这一下子把黄河水质成问题了。2015年黄河和它的主干流水指达标率只有60%,按照《规划》今年要求达到80,就是达到80也是一个低指标,合格率80。

黄河流域多数省出产煤炭,这些年煤化工迅速发展取得成效。当然也存在着一些突出问题。哪些问题?总量失控,二氧化碳大量排放耗水过多,煤化工是耗水大户,比如说煤制油,一吨油消耗6吨水。煤制氢查不出这个数据,我估算一下超过10吨,如果是煤制氢生产一吨氢要消耗10吨水。有一个约束性指标,叫万元增加值耗水,这是我们“十三五”约束指标必须达到的。去年全国平均是每万元工业增加值耗水42吨,这个水平是发达国家的1.5-2倍,它是耗水比较多。那么煤化工数值是多少呢?查不到我估算了一下,大概是这个数的1.7倍。因此我们贯彻中央对于黄河流域节水的指示,要继续关闭淘汰落后产能,已经投产的煤化工要严格节水,通过技术改造来大幅度降低水耗。前两个月在化工报举办的一个论坛上看到一个资料,他们列了今后2025、2035年煤化工水怎么降低,已经实施。

山东省水资源更为紧张,大家不要介意。我们国家人均水占有量一年是2200方,这个数字是世界平均值的1/4。山东省人均水资源是多少呢?是335立方米,是全国平均的1/6。同志们,全国是全世界的1/4,山东是全国的1/6。所以山东又是一个工业大省,我希望山东省要更加严格控制节约用水,来保证山东省工业的健康发展。

讲的不对的地方,希望大家批评指正。谢谢!

(本文根据速记整理,未经演讲者本人审核。)

 

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