二氧化碳合成甲醇技術(shù)幫助風(fēng)電制氫從夢想走進(jìn)現(xiàn)實(shí)

      中國在風(fēng)電裝機(jī)再創(chuàng)新高的同時(shí)，棄風(fēng)限電形勢卻在加劇。國家能源局信息顯示，2015年中國風(fēng)電新增裝機(jī)容量3297萬千瓦，累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到1.29億千瓦，風(fēng)電發(fā)電量1863億千瓦時(shí)，占全部發(fā)電量的3.3%。2015全年棄風(fēng)電量339億千瓦時(shí)，平均棄風(fēng)率15%。2015年全國風(fēng)電平均利用小時(shí)數(shù)1728小時(shí)，同比下降172小時(shí)。

　　為了解決棄風(fēng)限電問題，提高風(fēng)電投資收益，中國能源化工從業(yè)者提出了一系列解決方案，其中風(fēng)電電解水制氫是探討的重點(diǎn)之一。2015年12月，巴黎協(xié)定正式通過，全球推進(jìn)溫室氣體減排已是大勢所趨。在棄風(fēng)最嚴(yán)重的西北地區(qū)開發(fā)大規(guī)模風(fēng)電制氫項(xiàng)目，可以降低煤化工和石油化工行業(yè)的碳排放，兼具社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

　　但從風(fēng)電制氫的概念提出，到現(xiàn)在已有5年，尚未建成任何示范項(xiàng)目。亞化咨詢研究表明，下述兩大矛盾制約了大規(guī)模風(fēng)電制氫項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)。

　　1. 煤化工和石油化工長周期穩(wěn)定運(yùn)行與風(fēng)力發(fā)電不穩(wěn)定的矛盾。2015年，全國風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)最高的地區(qū)是福建2658小時(shí)，利用小時(shí)數(shù)最低的地區(qū)是甘肅1184小時(shí)。也就是說，哪怕在福建，70%的時(shí)間風(fēng)電機(jī)組是不工作的。大化工生產(chǎn)需要穩(wěn)定的原料供應(yīng)，難以接受頻繁波動(dòng)的氫氣供應(yīng)。

　　2. 風(fēng)力發(fā)電分散分布與大規(guī)?；どa(chǎn)集中利用的矛盾。大規(guī)?；ぱb置的氫氣需求量巨大，近年建設(shè)的煉廠煤制氫裝置規(guī)模在6萬方/小時(shí)-20萬方/小時(shí)左右。一個(gè)典型的5萬千瓦風(fēng)電場，以14.8%的棄風(fēng)制氫，年產(chǎn)氫量360萬方，折450方/小時(shí)。需要130個(gè)風(fēng)電場的棄風(fēng)制氫才能滿足一個(gè)小型煉油裝置的需求，而且氫氣的運(yùn)輸問題難以解決。

　　二氧化碳加氫制甲醇技術(shù)的開發(fā)利用，將使棄風(fēng)制氫成為現(xiàn)實(shí)，理由如下。

　　1. 二氧化碳加氫制甲醇規(guī)模靈活。

2. 幾千噸級的甲醇生產(chǎn)裝置，只需要配備小規(guī)模的氫氣儲存和緩沖裝置，就可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。

3. 甲醇作為液體化學(xué)品，在中國西北地區(qū)已有廣泛的生產(chǎn)和應(yīng)用，市場空間大。

　　4. 西北地區(qū)大量的煤化工項(xiàng)目在合成氣凈化工段會(huì)產(chǎn)生高濃度CO2，可以提供廉價(jià)的CO2原料。

　　5. 未來如果制氫和甲醇生產(chǎn)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)撬裝式，還可以在風(fēng)電場之間靈活調(diào)配。在棄風(fēng)嚴(yán)重的時(shí)候，調(diào)集制氫和甲醇裝置，多生產(chǎn)甲醇。棄風(fēng)不嚴(yán)重，或者區(qū)域風(fēng)電上網(wǎng)條件得到改善，則可以將生產(chǎn)裝置轉(zhuǎn)移到更需要的風(fēng)電場。

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