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生活垃圾制绿氢项目想快速占领市场,关键因素有哪些?

2024.07.08
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在*能源转型的背景下,氢能作为一种清洁效能高的能源,逐渐成为地球能源体系的重要组成部分。我国是大的制氢国。目前,我国绿氢的主要来源是光伏、风电等可再生能源制氢。与此同时,记者注意到,还有一些项目在深挖生活垃圾、秸秆等生物质制备绿氢的潜力。

在各地加快建设“无废城市”和垃圾焚烧发电国补逐渐退坡的背景下,生活垃圾制氢项目如果能够顺利落地,有着显著的社会效益和环境效益。那么,影响这类项目推广的关键因素有哪些?目前,企业为降成本采取了哪些措施,效果如何?制出来的氢去往何处?围绕这些问题,记者采访了相关企业负责人。

生活垃圾制氢原料充足且免/费,有望摆脱对政府补贴的依赖

据统计,2022年,我国氢气产量约为3533万吨,占*氢气总产量的1/3以上。其中,绿氢占比仅约为1%。业内人士判断,“增长前景广阔”。

近日,我国释放了一系列推动氢能发展的重要信号。*发改委印发的《水泥行业节能降碳专项行动计划》等四大节能降碳行动计划等均涉及氢能相关内容;不久前发布的《江苏省氢能产业发展中长期规划(2024-2035年)》明确,力争将江苏建设成为国内氢能产业高质量发展示范区;沈阳市政府也于近日发布氢能产业发展规划,提出要将沈阳建设成为“北方氢都”。

可见,不少行业和地方将加大力度,将氢能作为抢占未来科技发展高点、推动工业低碳转型的重要抓手。据悉,截至2023年年底,我国已有337个绿氢项目,基本实现全国覆盖。

其中,生活垃圾制氢作为近年来的一个新方向,被企业“押注”的重要原因之一是我国各类有机固废年产生量大,面临着巨大的处理压力。据统计,2022年,全国城市垃圾清运量达到2.44亿吨,县城垃圾清运量达到了6700万吨。

作为位于广东省佛山市南海区的国内初个生活垃圾制氢项目的投资建设方,中鹏未来有限公司(以下简称中鹏未来)副总裁邓立众告诉记者:“目前,我国生活垃圾主要依靠焚烧方式进行处理,但存在能源转化率偏低等问题。此外,垃圾填埋场的环境污染问题也很突出。有些垃圾填埋场原先建在城市周边,随着城市发展范围扩大,部分已经在城市内了。就填埋场的垃圾而言,可以视热值、成分等情况资源化利用起来,制氢就是一个*项。近几年来,有机固废制绿氢得到了学术界和产业界的关注。以城市生活垃圾为原料进行大规模、低成本、低碳排放量地制氢,是有机固废制氢路线能够实现商业化、产业化的前提条件。佛山市每天新产生垃圾的量大概是1.5万吨,我们每天处理500吨,占其1/30。我们和瀚蓝环境股份有限公司合作,他们具有垃圾收运特许经营资质,由他们将生活垃圾运送到我们的生产基地。我们的生活垃圾制氢项目有较好的综合收益。”

城康材料技术有限公司(以下简称城康材料)也正在规划落地一个污泥、餐厨协同处置制氢产碳加氢一体化项目。其相关负责人告诉记者:“从化学组成看,城市生活垃圾中含有大量的碳氢化合物,其具备类似化石燃料的特性。在我们眼里,城市生活垃圾是一种非常宝贵的资源。以热解气化、厌氧产沼制氢为代表的生活垃圾处置方式的资源化利用率更高,也更加低碳环保。同时,生活垃圾原料来源广泛且可*获取,再加上政府给予的处置费用,使得生活垃圾制绿氢的成本具有一定优势。所以,生活垃圾制氢是一种很具潜力的绿氢制取途径,可以作为风电、光伏发电等可再生能源制绿氢的有效补充,具有广阔的应用前景。”

生活垃圾制氢项目顺利实施的关键——具有经济效益

城康材料相关负责人告诉记者:“受制于生活垃圾组分、项目规模、补贴力度等因素的影响,经济性仍然是生活垃圾制绿氢项目所面临的主要问题。”那么,与主流制氢工艺相比,生活垃圾制氢有没有竞争力?

2022年,在我国氢产量中,煤制氢占62%、天然气制氢占19%、工业副产氢气占18%、电解水制氢仅占1%。电解水制氢是绿氢的主流生产工艺。

邓立众告诉记者:“中鹏未来生活垃圾制氢技术工艺路线在目前较小生产规模(日处理500吨生活垃圾)情况下制备得到绿色氢气的成本已经接近于煤炭天然气制灰氢的成本,远低于当前电解水制绿氢的成本,在绿氢制备领域具有明显的成本优势。以生活垃圾作为原料制氢,通过碳化工艺得到的类煤粉原料成本远远低于煤制氢工艺路线的煤粉成本,当达到与煤制氢项目相同生产规模时,生活垃圾制出绿氢的成本将低于目前主流的煤炭制出灰氢的成本。”据悉,这一项目投产运营后,将年产绿氢(电子级高纯氢)7300万标方(6518吨)、液态二氧化碳(食品级)约10万吨,以及固态硫磺和部分金属、玻璃、砂石骨料等产品。项目建成投产后可实现年产值2.3亿元。”

城康材料相关负责人介绍:“我们公司正在规划的生活垃圾制氢项目预计将产生良好的综合收益。这个项目日处置300吨污泥和200吨餐厨垃圾,日产沼气除自用外,其余70%用于催化裂解制氢产碳纳米材料,日产绿氢700千克、碳纳米粉体1.8吨、生物油5吨、生物质燃料棒150吨。项目总投资约4.3亿元,年营业收入约5.48亿元(包含处置费收入),税后净利润7580万元,预计所得税额2520万元,年减排二氧化碳35万吨。整个项目具有丰富的产品线,即绿氢、碳纳米、生物油、生物燃料棒等,具有良好的综合收益。通过产品成本分摊,氢气的终端加注价格也比较有竞争力。”

就地产氢、就地消纳是目前*的用氢方式,可破解氢能储运难题

长期以来,我国氢能产业发展面临严重的供需错配问题。衔接上游制氢环节和下游用氢环节的储存成为制约氢能大规模商业化应用的突出瓶颈。目前,如果通过异地输氢保障氢能供应的话,其成本远超氢能带来的经济效益。因此,利用生活垃圾就地产氢、就地消纳,可以一定程度上破解难题。

在我国氢能发展的版图上,存在明显的地区差异。根据*氢能联盟所作的分析,2023年,我国支持氢能发展的政策持续加码,广东省发布的相关政策数量领跑全国。而佛山市南海区更是敢为人先,较早布局氢能产业,自2009年至今,已经形成良好的先发优势。2023年5月,佛山市南海区被授予“*氢能产业之都”称号,聚集的氢能企业和机构超过150家,涵盖氢能上中下游全产业链,形成超600亿元的投资规模。“*氢能看佛山,佛山氢能看南海”,这是业内对佛山市南海区氢能产业地位的认可。

看好南海市场的邓立众介绍道:“氢气的储运难度大、成本高,所以就地生产、就地消纳是目前*的用氢方式,我们现在拓展项目也要评估各地有机固废产生量、氢气等绿色能源需求量是否能基本匹配。目前来看,广东、山东、四川、湖北等地的需求都比较大。具体到佛山,当地对氢气的需求很大,陶瓷、有色金属、铝型材等高温工业用氢量很大。氢气管道直接接到我们的生产基地,不需要运输到外地。我们每天产绿氢大概20吨,远不能满足佛山当地对绿氢的需求。此外,我们的技术可以根据需求将垃圾转变为绿色甲醇、甲烷、航空煤油等产品,这些都是有大量市场需求的新能源产品。”


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