楊春升認為,作為氫和氨、醇產(chǎn)品的生產(chǎn)主體,只要能夠準確把握高質(zhì)量發(fā)展的科學內(nèi)涵,充分利用新形勢下出現(xiàn)的新機遇,在做好化肥和煤基化學品高端化發(fā)展的前提下,努力做好新時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。我國制氫原料當前仍以煤為主,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。煤制氫技術路線成熟,成本相對低廉,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《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》中提出,到2060年,我國非化石能源消費比重達到80%以上。按照能源消費總量60億噸標準煤測算,2060年我國仍將保留12億噸標準煤以內(nèi)的化石能源消費量。氮肥、甲醇及大批碳氫化合物生產(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。
楊春升強調(diào),煤基合成氣不僅是氨、醇和眾多煤基化學品的原料,更應該成為新時期社會氫能供應的重要來源。今后國家可能會對排放二氧化碳實施征收碳稅等措施,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{氫甚至綠氫。
另一方面是拓展液氨和甲醇作為儲氫載體的社會功能。楊春升說,合成氨除了作為氮肥生產(chǎn)的原料之外,一個巨大的潛在應用領域是作為氫能的載體。氨的體積儲氫密度比液氫高2-4倍;氨的液化溫度只有-33℃,氫液化則需要降至-253℃左右,無論是車輛運輸還是管道運輸,液氨的難度都相對更低。
我國有非常成熟的氨運輸和分配體系,以氨儲氫、供氫是氫能的發(fā)展趨勢之一,儲能用氨有可能成為未來合成氨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要動力。
再次是開發(fā)液氨和甲醇作為零碳、低碳燃料的社會用途。氨和氧的燃燒反應產(chǎn)物為水和氮氣,因此氨的燃燒過程實現(xiàn)了零碳排放。隨著對綠色低碳和零碳燃料的不斷探索和深入實踐,合成氨產(chǎn)業(yè)已經(jīng)被中外產(chǎn)業(yè)界普遍認為是最經(jīng)濟、可靠、實用的零碳燃料來源。
氨作為燃料在具體應用層面尚存在若干技術挑戰(zhàn):氨燃燒速度和熱值較低,不利于高效率的工業(yè)應用;氨不太容易點燃和實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒。針對這些特性,業(yè)內(nèi)開始追求氨氫能源融合,作為實現(xiàn)高溫零碳燃料的重要技術路線。