楊春升認(rèn)為,作為氫和氨、醇產(chǎn)品的生產(chǎn)主體,只要能夠準(zhǔn)確把握高質(zhì)量發(fā)展的科學(xué)內(nèi)涵,充分利用新形勢(shì)下出現(xiàn)的新機(jī)遇,在做好化肥和煤基化學(xué)品高端化發(fā)展的前提下,努力做好新時(shí)期煤炭清潔高效利用這篇大文章, 在新能源開發(fā)利用過程中,拓寬行業(yè)新的發(fā)展空間是大有希望的。
一方面是把煤制合成氣裝置打造成為清潔能源制氫及供氫的社會(huì)力量。楊春升介紹說,建立氫能源系統(tǒng)離不開可靠的氫氣供應(yīng)。我國制氫原料當(dāng)前仍以煤為主,62%以上,其他制氫原料包括天然氣、煉廠干氣、氯堿副產(chǎn)氫氣、甲醇制氫及電解水制氫等。煤制氫技術(shù)路線成熟,成本相對(duì)低廉,在我國氫能源系統(tǒng)從建立到形成的漫長過渡期中,煤制氫仍將是氫氣的主要來源。
楊春升指出,煤炭作為能源的功能隨著非碳新能源的開發(fā)將大幅度下降,但作為原料的功能卻難以被替代。國家在《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》中提出,到2060年,我國非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到80%以上。按照能源消費(fèi)總量60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤測算,2060年我國仍將保留12億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi)的化石能源消費(fèi)量。氮肥、甲醇及大批碳?xì)浠衔锷a(chǎn)中都要用到含碳物質(zhì)作為原料,因此,煤制氫工藝是難以被完全替代。
楊春升強(qiáng)調(diào),煤基合成氣不僅是氨、醇和眾多煤基化學(xué)品的原料,更應(yīng)該成為新時(shí)期社會(huì)氫能供應(yīng)的重要來源。今后國家可能會(huì)對(duì)排放二氧化碳實(shí)施征收碳稅等措施,煤制合成氣企業(yè)要想成為有競爭力的清潔氫能供應(yīng)商,就必須有效降低煤制氫的二氧化碳排放量,把灰氫變?yōu)樗{(lán)氫甚至綠氫。
另一方面是拓展液氨和甲醇作為儲(chǔ)氫載體的社會(huì)功能。楊春升說,合成氨除了作為氮肥生產(chǎn)的原料之外,一個(gè)巨大的潛在應(yīng)用領(lǐng)域是作為氫能的載體。氨的體積儲(chǔ)氫密度比液氫高2-4倍;氨的液化溫度只有-33℃,氫液化則需要降至-253℃左右,無論是車輛運(yùn)輸還是管道運(yùn)輸,液氨的難度都相對(duì)更低。
我國有非常成熟的氨運(yùn)輸和分配體系,以氨儲(chǔ)氫、供氫是氫能的發(fā)展趨勢(shì)之一,儲(chǔ)能用氨有可能成為未來合成氨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α?/p>
再次是開發(fā)液氨和甲醇作為零碳、低碳燃料的社會(huì)用途。氨和氧的燃燒反應(yīng)產(chǎn)物為水和氮?dú)?,因此氨的燃燒過程實(shí)現(xiàn)了零碳排放。隨著對(duì)綠色低碳和零碳燃料的不斷探索和深入實(shí)踐,合成氨產(chǎn)業(yè)已經(jīng)被中外產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)、可靠、實(shí)用的零碳燃料來源。
氨作為燃料在具體應(yīng)用層面尚存在若干技術(shù)挑戰(zhàn):氨燃燒速度和熱值較低,不利于高效率的工業(yè)應(yīng)用;氨不太容易點(diǎn)燃和實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒。針對(duì)這些特性,業(yè)內(nèi)開始追求氨氫能源融合,作為實(shí)現(xiàn)高溫零碳燃料的重要技術(shù)路線。