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耦合CCUS,煤制氢将由“灰”变“蓝”

来源:中国煤炭报    2022-11-23

近日,《中国耦合CCUS制氢机遇》报告在《联合国气候变化框架公约》第二十七次缔约方大会(COP27)中国角——中国碳捕集利用与封存新进展边会上正式对外发布。

该报告由国际能源署(IEA)和科技部21世纪议程管理中心牵头组织,中国氢能联盟研究院、国家能源集团新能源院、北京理工大学、北京师范大学等单位共同编制。

氢能被视为21世纪的终极能源。近年来,我国一直在推动氢能产业发展。报告显示,2020年中国氢产量约3300万吨,约占全球产量的30%,中国约有三分之二的氢产自煤制氢工厂,但当前生产过程具有高碳排放量的特征。面对碳达峰、碳中和目标,将制氢过程转向低排放至关重要。现有制氢设施加装CCUS(碳捕集利用与封存)是减少排放和扩大低排放氢供应的关键举措。在煤炭资源丰富和具备二氧化碳封存条件地区,CCUS还可为新增制氢产能提供可行的、具有成本效益的选择。

目前,学界根据制氢过程的不同,将氢气划分为灰氢、蓝氢、绿氢。灰氢指由化石能源制取氢气,制氢过程排放二氧化碳等温室气体。蓝氢指由化石能源制取氢气,并利用碳捕集与封存技术(CCS),将排放的温室气体捕集封存。绿氢指由核能、可再生能源通过电解水等手段制取氢气,制氢过程不排放温室气体。耦合CCUS,意味着现有存量项目的煤制氢将由“灰”变“蓝”。

报告指出,中国煤炭资源丰富、二氧化碳封存条件较好、可再生能源有限的地区,耦合CCUS的煤制氢技术将是一种低成本制取低排放氢的选择,同时可带动二氧化碳运输和封存基础设施建设。高二氧化碳捕集率和低上游排放是保证耦合CCUS的煤制氢路径低排放的决定性因素。

报告指出,氢能和CCUS共同部署可取得互利共赢和相互促进的效果。化石燃料制氢过程产生的二氧化碳纯度相对较高,是CCUS设施以最低成本捕集二氧化碳的选择之一。同时,捕集二氧化碳和氢气是未来合成燃料的关键原料。尽管目前生产成本较高,但合成燃料是长途运输,特别是航空业为数不多的减排方案之一。另外,捕集的二氧化碳也可以用于提高石油采收率、生产化学品和建筑材料。

据悉,中国目前正在运行的CCUS示范和商业设施包括国家能源集团国华电力锦界电厂、中联煤驱煤层气项目(柳林)、大庆油田EOR示范项目、华能整体煤气化联合循环项目、延长石油煤化工CCU示范项目、吴起白豹碳CCUS示范区等。

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