二氧化碳合成甲醇技術幫助風電制氫從夢想走進現實

2021-06-10 05:52:24 字數 1747 閱讀 8674

中國在風電裝機再創新高的同時,棄風限電形勢卻在加劇。國家能源局資訊顯示,2015年中國風電新增裝機容量3297萬千瓦,累計併網裝機容量達到1.29億千瓦,風電發電量1863億千瓦時,佔全部發電量的3.3%。2015全年棄風電量339億千瓦時,平均棄風率15%。2015年全國風電平均利用小時數1728小時,同比下降172小時。

為了解決棄風限電問題,提高風電投資收益,中國能源化工從業者提出了一系列解決方案,其中風電電解水制氫是**的重點之一。2015年12月,巴黎協定正式通過,全球推進溫室氣體減排已是大勢所趨。在棄風最嚴重的西北地區開發大規模風電制氫專案,可以降低煤化工和石油化工行業的碳排放,兼具社會效益和經濟效益。

但從風電制氫的概念提出,到現在已有5年,尚未建成任何示範專案。亞化諮詢研究表明,下述兩大矛盾制約了大規模風電制氫專案的實現。

1. 煤化工和石油化工長週期穩定執行與風力發電不穩定的矛盾。2015年,全國風電利用小時數最高的地區是福建2658小時,利用小時數最低的地區是甘肅1184小時。也就是說,哪怕在福建,70%的時間風電機組是不工作的。大化工生產需要穩定的原料**,難以接受頻繁波動的氫氣**。

2. 風力發電分散分佈與大規模化工生產集中利用的矛盾。大規模化工裝置的氫氣需求量巨大,近年建設的煉廠煤制氫裝置規模在6萬方/小時-20萬方/小時左右。一個典型的5萬千瓦風電場,以14.8%的棄風制氫,年產氫量360萬方,折450方/小時。需要130個風電場的棄風制氫才能滿足一個小型煉油裝置的需求,而且氫氣的運輸問題難以解決。

carbon recycling international (cri) 成立於2007年,總部坐落於冰島首都雷克雅未克。cri 建造並運營世界上第一座二氧化碳和氫氣合成甲醇裝置,2012年甲醇產能1300噸,2014年甲醇產能擴充套件到4000噸。cri中國代表處聯絡** 86-21-62536070 * 8028。

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位於冰島的二氧化碳和氫氣合成甲醇工廠

亞化諮詢認為,二氧化碳加氫制甲醇技術的開發利用,將使棄風制氫成為現實,理由如下。

1. 二氧化碳加氫制甲醇規模靈活。上述典型風電場棄風制氫量360萬方/年,可生產2500噸/年甲醇,規模與冰島示範裝置相當。

2. 幾千噸級的甲醇生產裝置,只需要配備小規模的氫氣儲存和緩衝裝置,就可以實現穩定執行。

3. 甲醇作為液體化學品,在中國西北地區已有廣泛的生產和應用,市場空間大。

4. 西北地區大量的煤化工專案在合成氣淨化工段會產生高濃度co2,可以提供廉價的co2原料。

5. 未來如果制氫和甲醇生產裝置能夠實現撬裝式,還可以在風電場之間靈活調配。在棄風嚴重的時候,調集制氫和甲醇裝置,多生產甲醇。棄風不嚴重,或者區域風電上網條件得到改善,則可以將生產裝置轉移到更需要的風電場。

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第三屆中國製氫與先進煤氣化技術研討會將於2016年3月17日在山東濟南召開。

會議將**全球與中國煉油行業氫氣需求,煉廠不同制氫方案的經濟性比較,先進煤氣化技術進展與應用,氫氣分離提純工藝路線,中小規模製氫解決方案,化工園區氫氣與合成氣**成功經驗,新能源制氫的可行性分析等。來自cri公司的代表將介紹二氧化碳制甲醇技術與冰島示範專案運**況。