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四川探路頁巖氣制氫

2021-02-03 13:45:28 來源:中國能源報(bào)

氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展又現(xiàn)新路徑。近日,四川省內(nèi)江市威遠(yuǎn)縣人民政府與上海漢興能源科技股份有限公司(下稱“漢興能源”)就“頁巖氣高效制氫技術(shù)開發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目”簽署協(xié)議,雙方將圍繞威遠(yuǎn)縣豐富的頁巖氣資源,大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè),并進(jìn)一步延伸下游產(chǎn)業(yè)鏈。

自2019年首次寫入政府工作報(bào)告以來,氫能產(chǎn)業(yè)在我國迎來投資熱,作為我國頁巖氣主產(chǎn)地,四川省威遠(yuǎn)縣與漢興能源首次開展頁巖氣制氫合作,可謂是一次新的嘗試,這背后的意義何在?可行性又有多大?

頁巖氣分布式利用的新嘗試

據(jù)了解,此次四川省威遠(yuǎn)縣與漢興能源合作的項(xiàng)目是內(nèi)江新能源領(lǐng)域清潔能源產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)招商引資項(xiàng)目,項(xiàng)目位于威遠(yuǎn)經(jīng)開區(qū)嚴(yán)陵工業(yè)園區(qū),由上海漢興能源科技股份有限公司投資建設(shè),投資總額約2億元,新建包括制氫裝置、專業(yè)氫能運(yùn)輸裝置、氫氣充裝站、“油氣氫”綜合能源站等設(shè)施。按照規(guī)劃,一期項(xiàng)目是以頁巖氣為原料生產(chǎn)氫氣,為威遠(yuǎn)、內(nèi)江的加氫站提供氫源。二期項(xiàng)目將進(jìn)行下游產(chǎn)業(yè)鏈的延伸,生產(chǎn)精細(xì)化工產(chǎn)品。

“當(dāng)前,氫能正迎來快速發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期,內(nèi)江正位于成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈氫走廊的中心地帶。公司十分看好內(nèi)江得天獨(dú)厚的地理優(yōu)勢,將圍繞威遠(yuǎn)縣豐富的頁巖氣資源,大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè),并進(jìn)一步延伸下游產(chǎn)業(yè)鏈,形成產(chǎn)業(yè)集群?!睗h興能源董事長紀(jì)志愿表示。

另一方面,四川省內(nèi)江市制氫資源豐富,其中頁巖氣資源尤為豐富,目前已探明儲(chǔ)量6200億立方米,可開采頁巖氣4000億立方米左右。

在中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)副秘書長龐廣廉看來,此舉是分布式利用頁巖氣的一個(gè)嘗試,希望能摸索出一條路子?!芭c常規(guī)天然氣相比,我國頁巖氣主要分布在設(shè)施不太完備的丘陵地帶,相對(duì)來說基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較差,且產(chǎn)氣量的大小不穩(wěn)定,有時(shí)衰減過快,因此建設(shè)輸氣管道時(shí)也不確定是否具有可行性,在這種情況下,如果能利用分布式能源的這種方式,在當(dāng)?shù)鼐偷丶庸?,用于生產(chǎn)現(xiàn)在比較火熱的氫能源,也許是一個(gè)比較好的方向?!?/p>

高成本或是主要問題

天然氣制氫工藝的原理是先對(duì)天然氣進(jìn)行預(yù)處理,然后在轉(zhuǎn)化爐中將甲烷和水蒸汽轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣等,余熱回收后,在變換塔中將一氧化碳變換成二氧化碳和氫氣的過程。

盡管可與頁巖氣的開采特點(diǎn)協(xié)同,但經(jīng)濟(jì)性或是頁巖氣制氫的主要短板。

眾所周知,我國頁巖氣地質(zhì)條件復(fù)雜,開采難度大,與歐美國家相比,開采成本較高。

據(jù)了解,由于深層頁巖氣溫度高達(dá)140攝氏度、地應(yīng)力差大于20MPa,我國現(xiàn)有技術(shù)和裝備難以適應(yīng)溫壓條件,部分核心關(guān)鍵工具依賴進(jìn)口;此外,頁巖氣完全成本高達(dá)1000元/千方,比常規(guī)天然氣高20%—30%,氣井初期產(chǎn)量一般為8—10萬方/天,遞減速率快,需要不斷打井以維持穩(wěn)產(chǎn),工作量和投資均較大。

“現(xiàn)在的一個(gè)難題是制氫成本實(shí)在是太高了,如果用可再生能源制氫,從制取、運(yùn)輸?shù)浇K端加注,1公斤的成本在40—60元?!饼嫃V廉指出,“更何況用頁巖氣這種方式來制氫,因?yàn)橐到y(tǒng)地考慮,比如技術(shù)問題或地形問題,我國頁巖氣主要分布在地下4000米深的地方,要有多段壓裂方式,成本特別高,并且有些井的產(chǎn)量比較小,造成整個(gè)成本比較高。在這么高的成本下再考慮制氫的問題,有沒有經(jīng)濟(jì)性是個(gè)必須考慮的問題。如果有這種動(dòng)力,進(jìn)行頁巖氣分布式利用的嘗試,也不失為一件好事。但需要解決一些技術(shù)難題、成本難題?!?/p>

技術(shù)基礎(chǔ)需“補(bǔ)課”

作為一種較具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?,氫能成為許多公司熱捧的方向。

對(duì)于氫氣的制備,目前主要的技術(shù)方式有傳統(tǒng)化石原料制氫、化工原料制氫、工業(yè)尾氣制氫、電解水制氫以及新型制氫技術(shù)。其中化石原料包括煤、石油、天然氣,化工原料包括甲醇、氨等;電解水制氫是指利用風(fēng)電、光電等可再生能源制氫。此次四川省探路的頁巖氣制氫,是化石原料制氫的一種方式。

有分析機(jī)構(gòu)指出,在現(xiàn)階段選擇成本較低、氫氣產(chǎn)物純度較高的工業(yè)副產(chǎn)氫的路線,已經(jīng)可以滿足下游燃料電池車運(yùn)營的氫氣需求;在未來氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展得比較完善的情況下,利用可再生能源電解水制氫將成為最優(yōu)方案,但目前距離市場化還有一定距離,頁巖氣制氫也面臨同樣問題。

不過在多位專家看來,除了制氫外,儲(chǔ)氫、運(yùn)氫也占據(jù)氫能產(chǎn)業(yè)鏈較高的成本,氫能產(chǎn)業(yè)鏈要協(xié)同發(fā)展,仍需多項(xiàng)技術(shù)基礎(chǔ)要“補(bǔ)課”。

“從氫能整體技術(shù)層面來講,國內(nèi)的研究工作做得還比較少,不管是誰來做氫能,要真想把氫能發(fā)展成一個(gè)可持續(xù)、安全、可靠的大產(chǎn)業(yè),技術(shù)基礎(chǔ)逃不掉,需要‘補(bǔ)課’?!北本┑吞记鍧嵞茉囱芯吭盒履茉粗行闹碇魅魏螐V利說。李玲

[ 責(zé)編:肖春芳]

標(biāo)簽: 頁巖 氣資源 常規(guī)天