中石油徐春明院士,能耗双控背景下,煤化工、石油化工和冶金的降碳思路!之摘要:

大家非常熟悉的四大制氢技术,无论是传统的化石能源制氢,还是产副产氢、电解水制氢、生物制氢,都是比较淡的颜色,也就是说我们都有相应技术马上可用,只不过电解水制氢可能需要尝试大规模连续化运行,毕竟现在我们很多示范工程跟我们工业上两三千万吨用氢规模相比,还有很大的差距。

储氢和运氢刚才院士也讲过,我不重复了,最后直接到加氢站,不同规模加氢站的投资可能有一些差别。跟加氢站相关的很多设备并不完全可靠,氢气压缩和加注设备、高压储氢设备、制氢设备等方面我们有一些材料和关键装备还依靠进口。从这个角度来说,不是简单制氢和加氢站方面都完全自主,这方面我们还有弱项,还有进一步提高的地方。

再一个是燃料电池系统。这里边还有一系列的辅助系统,包括供氢子系统、氢气循环泵、空压机、控制系统等等,其中有部分技术我们没有掌握。没有全链条的掌握,导致我们在氢气循环泵、控制系统、标准化系统方面和别人有一些差距。

燃料电池堆差距就更大一些。很高兴今天听到我们在燃料电池堆,核心膜电极、双极板、质子交换膜、催化剂等方面都有很大的进展。虽然我们在这些方面不需要依靠进口,但这些核心的材料、装备还需要继续攻关,因为我们还有差距。

燃料电池不仅可以应用在常规的交通领域,还可以用在工程应用,包括特种工程车辆、无人机,还有分布式发电和热电联供系统等等。总体来讲,以燃料电池为主的氢能产业链还任重道远。

氢能需要一定时间的发展。客观来说,在短期内我们还不能完全寄托在全绿氢上,即使美国也没有纯绿氢。2025年是仰仗中东和沙特,中东天然气比较便宜,以天然气制氢为主+CCUS,可以把每公斤氢降到1.2美元,同时借助已有的油气田、气田大规模封存二氧化碳。

氢云链我国的煤制氢依然会持续一段时间,毕竟我们的能源结构所带来对煤的惯性依赖还很大,煤制氢+CCUS是我们短时间内解决快速增长的用氢需求的途径。从长远来看,我们可能还是会选择电解水制氢。

不管怎么说,2060年我们要实现碳中和,没有氢是不行的。我的估计比较保守,到2050年我们氢能可以占到10%以上,产业链产值会超过10万亿,其中包括加氢站、燃料电池、固定式电源/电站。我们很关注绿电和绿氢怎么快速重构以化石燃料为主的能源结构,接下来我简单汇报一下几个进展。

第一个是冶金。这么多年来,我们炼钢还是用比较传统的长流程。但现在的趋势是以电弧炉和轻机关联体为主的短流程,这个工艺在欧盟和美国已经超过了50%以上,所以我们又落后了一大步。如果把长流程变成短流程,我们可以减排二氧化碳70%以上。利用炼钢等化工过程的一些附产气体,通过化学化工的催化变换,把里面的二氧化碳、甲烷转化成一氧化碳和氢,利用一氧化碳和氢替代传统炼钢用的胶。预处理、催化反应,变成还原气等基本都是化工过程,把传统的炼钢变成准化工过程,这样可以大大地减排二氧化碳。

利用这个技术,我们已经在陕西组建起来一个30万吨的清洁还原铁,并且已经投产,现在正在试运行。这里最核心的一步,就是把很多各种附产气通过化工转换变成还原气替代胶,其中的核心反应就是,把一氧化碳和氢里面的氮和氢用掉,来供炼钢。

第二个是传统石油化工。石油化工也有一些过程,比如很重要的过程是蒸汽电解生产3C,这是我们现在放量最快的。传统的过程都是靠加热炉,靠烧天然气、烧油,然后每吨产品大概需要烧半吨多的化石燃料,最后都变成二氧化碳。如果在电价合理的前提下,用绿电来替代这些化石燃料,就可以大大减排。这是有可能的,但是需要一个大的突破,就是把传统的加热炉变成新的电磁供热。电磁供热是一种快速传感方式,需要一些关键的设备和催化剂实现,对传统的过程进行重构。我们得出的初步结果显示,耗电量大概1000—1500度,还是比较喜人的。现在我们在做一个1万吨示范装置,如果可行,这将是一个新的路线。

最后一点就是煤化工。合成氨是一个重要的传统化工过程。传统合成氨都是用煤、石油气,最后变成一氧化碳和氢,利用里面的氢最后去做氨。我们现在提出来用电、水和烟气来冲破这个过程。光伏发电、电解水制氢,烟气通过变压气负分离,分离为氮气和二氧化碳,氢气加氮变成合成氨,氨加二氧化碳变成尿素。刚才提到,氨也可以作为一个高含氢的能源,当然这个可能需要考虑氮加氢反应是一个高能耗过程,因为氮和氢的结合很难。反过来氮和氢燃烧的时候再把它放出来也很难,因为这个过程需要算一个能量平衡的总账。我们在宁夏宁东基地建一个1万吨的电氢氨示范装置,想把这个工艺流程打通,关键就是电解水制氢加上电氨,最后来做绿色尿素,这样不但过程没有二氧化碳排放,我们还消耗二氧化碳,生产尿素变成了一个绿色的二氧化碳转化利用的一个过程。 https://t.cn/A6hBahr2

#碳达峰##双碳目标#
【工业“碳达峰”目标来了!2025年二氧化碳排放降低18%,清洁能源消费比重增加】

12月3日,工信部印发《“十四五”工业绿色发展规划》(下称《规划》),在实现碳达峰目标上我国再落一子。

《规划》提出,到2025年,我国工业产业结构、生产方式绿色低碳转型取得显著成效,绿色低碳技术装备广泛应用,能源资源利用效率大幅提高,绿色制造水平全面提升,为2030年工业领域碳达峰奠定坚实基础。

具体任务方面,碳排放强度持续下降,单位工业增加值二氧化碳排放降低18%,钢铁、有色金属、建材等重点行业碳排放总量控制取得阶段性成果;重点行业主要污染物排放强度降低10%;规模以上工业单位增加值能耗降低13.5%;大宗工业固废综合利用率达到57%,主要再生资源回收利用量达到4.8亿吨,单位工业增加值用水量降低16%;绿色环保产业产值达到11万亿元,重点行业和重点区域绿色制造体系基本建成。

工业和信息化部节能与综合利用司司长黄利斌表示,按照“聚焦1个行动、构建2大体系、推动6个转型、实施8大工程”做出了整体工作安排。

北京特亿阳光新能源总裁祁海珅对《华夏时报》记者表示:“该规划对于多个行业的碳排放指标、污染物排放、能源和资源利用效率等都做出了具体要求,贯彻了国家的‘1+N’发展理念。”

随着《规划》的印发,市场反应强烈。截至12月3日收盘,受此影响电力板块增长3.22%,其中协鑫能科、华能国际、太阳能、上海电力、福能股份、中闽能源、粤电力A涨停,吉电股份、华电股份、文山电力等涨幅超6%。

  推动重点行业碳达峰

  工业是产生碳排放的主要领域之一,工业领域是实现碳达峰、碳中和目标的关键。

此前国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》将“工业领域碳达峰行动”列为“碳达峰十大行动”之一,要求工业领域要加快绿色低碳转型和高质量发展,力争率先实现碳达峰。

针对工业领域碳达峰行动,黄利斌在发布会上表示,工业和信息化部已联合有关部门,编制完成了钢铁、有色金属、石化化工、建材等工业领域重点行业的碳达峰实施方案,后续将按照统一的要求和流程陆续发布。

值得注意的是,一直“被忽视”的碳排放大户——建材行业,制定了具体的“绿色低碳材料推广”行动方案。

此前的《2030年前碳达峰行动方案》(下称《方案》)中,绿色建材产品也得到了关注。《方案》显示,加快推进绿色建材产品认证和应用推广,加强新型胶凝材料、低碳混凝土、木竹建材等低碳建材产品研发应用。

此次《规划》显示,将制定建材行业工业碳达峰路线图和工业降碳实施路径,发展绿色低碳材料,推动产品全生命周期减碳。将推广低碳胶凝、节能门窗、环保涂料、全铝家具等绿色建材和生活用品,发展聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基烷酸、聚有机酸复合材料、椰油酰氨基酸等生物基材料。

在清洁生产改造工程方面,《规划》指出,实施水泥行业脱硫脱硝除尘超低排放、玻璃行业熔窑烟气除尘、脱硫脱硝、余热利用(发电)“一体化”工艺技术和成套设备改造。

那么,为何建材行业被多次提及?“建筑行业一直是高耗能产业的代名词,能耗标准的降低事关人民幸福生活的福祉。”祁海珅指出。

根据中国建筑节能协会4月份发布的《中国建筑能耗研究报告(2020)》显示,2018年全国建筑全生命周期碳排放总量49.3亿吨,占全国碳排放总量的51%。其中,建材生产阶段和建筑运行阶段的碳排放分别占总量的55.2%和42.8%,又占全国碳排放总量的28.3%和21.9%。

  不仅在具体行动,推动数字技术为工业绿色低碳转型赋能是关键。

工业和信息化部节能与综合利用司副司长王孝洋表示,工信部将从夯实数据基础、加快数字化改造、培育应用场景三个方面,推动数字经济的新优势转化成为工业绿色低碳转型的新动能。

中国房地产数据研究院院长陈晟对《华夏时报》记者表示:“在3060双碳目标下的各个行业,包括工业、能源、建筑、电力等,最关键的是要明确相应的‘碳效码’。”他表示,有没有低碳、负碳的生产方式可以运用到工业、建筑、施工等行业是关键的难点,要迅速地给出整个行业标准化的标准指引。

  提升清洁能源消费比重

  能源是经济社会发展的重要物质基础,也是碳排放的最主要来源,但我国处于能源结构偏煤、能源效率偏低的状态。

因此在《规划》中提出了加快能源消费低碳化转型的重点任务。着力提高能源利用效率,构建清洁高效低碳的工业用能结构,将节能降碳增效作为控制工业领域二氧化碳排放的关键措施,持续提升能源消费低碳化水平。

值得注意的是,《规划》明确要提升清洁能源消费比重,鼓励氢能、生物燃料、垃圾衍生燃料等替代能源在钢铁、水泥、化工等行业的应用。严格控制钢铁、煤化工、水泥等主要用煤行业煤炭消费,鼓励有条件地区新建、改扩建项目实行用煤减量替代。提升工业终端用能电气化水平,在具备条件的行业和地区加快推广应用电窑炉、电锅炉、电动力设备。

中国能源政策研究院院长林伯强告诉《华夏时报》记者:“提升清洁能源消费比重的第一步是要提升工业终端用能电气化水平,逐步使用风电光伏氢能等,减少煤炭比例的同时,逐步增大清洁能源的比例。此外,在深度脱碳的过程当中,部分地方使用其它清洁能源不方便,可以使用氢能来代替。”

为何要先提升电气化水平?林伯强进一步解释称:“钢铁、水泥、化工等行业要面临着使用清洁能源所带来成本问题。这些行业耗能很高,并且工业增加值并不高,往往需要来控制成本来提高竞争力。如果清洁能源成本过高的话,它的竞争力就会下降。所以在考虑行业成本问题,先提升此类行业的电气化水平更为重要,逐步增加风电光伏的比例,往清洁能源靠拢,这是一个又一个过程,直接使用风电光伏等可能性不大。”

此外,《规划》还将提高能源利用效率,加快重点用能行业的节能技术装备创新和应用,持续推进典型流程工业能量系统优化。推动工业窑炉、锅炉、电机、泵、风机、压缩机等重点用能设备系统的节能改造。实现规模以上工业单位增加值能耗降低13.5%,粗钢、水泥、乙烯等重点工业产品单耗达到世界先进水平。

#低碳##碳达峰##碳排放#

【 第四十一期:三观超正的温柔长句 】

1.我们‮需不‬要24小时‮在都‬线, ‮需不‬要通过‮意刻‬且频繁的聊天‮维来‬持关系‮我,‬只希望我们忙‮时的‬候认真努力‮闲,‬下来的时候‮能就‬立刻想起对‮,方‬我希望我‮是们‬相互想念‮,的‬ 相互在意就好‮像就‬莎士比亚说的‮样那‬找来的。​‎ ͏ 

2.我不懂什么是爱,我‮知只‬道我总是会想‮,你‬什么都想‮你和‬分享,2.我不懂什‮是么‬爱,我只‮道知‬我总是会‮你想‬,什么都‮和想‬你分享,‮不你‬是我权衡利弊之后‮选的‬择,而‮我是‬怦然心动‮,后‬明知不可为而为‮的之‬坚定。

3.以‮婚结‬为目‮的的‬去谈恋爱‮也,‬许结‮和果‬期望的有偏差,甚‮相至‬差很远,‮至但‬少在这段感情里都曾用过心‮都,‬曾努‮互力‬相奔赴‮,过‬这就足够了。

4.你要知道‮我,‬最先喜欢的是‮这你‬个人,不在‮你乎‬的家庭‮业职‬和有没‮钱有‬,,你不是我权‮利衡‬弊之后‮第的‬一选择‮而,‬是我喜欢你,所‮我以‬想跟你在‮起一‬。

5.其实两‮人个‬在一起,别老‮配说‬不配,一‮钱块‬的打火机也能‮着点‬一万块钱的烟,几‮块万‬钱的‮桌一‬菜,也离‮开不‬两块钱的一‮盐包‬。

6.男‮要生‬娶自己‮的爱‬,才‮有会‬奋斗的目标‮才,‬会有上进心。女‮要生‬嫁爱自己‮,的‬才能被人心疼,被人爱‮,护‬两者不‮颠可‬倒。

7.我‮让想‬你知道,‮不你‬是我权衡利‮之弊‬后的选择,而‮我是‬怦然心动后‮明,‬知不可为而为‮的之‬坚定,这‮我是‬对这份感情‮大最‬的诚意。

8.任何关系中,‮得懂‬相互服软,‮流轮‬低头,就‮会不‬走散‮这。‬个世上没有天生‮般就‬配的两个人‮只,‬不过是一个懂得包‮和容‬迁就,而另一个‮得懂‬适而可‮,止‬最好的爱情大‮就概‬是,我让你‮动心‬,你让我‮安心‬:我知道你‮心,‬疼你的‮容不‬易。

9.爱情是‮向双‬奔赴的‮不,‬是一‮地味‬付出就有回报的‮这。‬个世界上‮太有‬多不‮平公‬,这个‮界世‬上有太多不公平‮即,‬使你做到了问‮无心‬愧也终究‮逃难‬命运的掌控。所以,‮手放‬去守护你想‮的要‬爱情,把‮当握‬下是最‮的好‬选择。

10.任何关系中‮得懂‬相互服‮,软‬ 轮流低头,‮不就‬会走散‮, ‬这个‮上世‬没有天生就‮配般‬, ‮适合‬的两个‮,人‬ 只不过一个懂得包‮和容‬迁就,‮一另‬个懂得适‮而可‬止。

11.很喜欢宫崎骏这句话‮其,‬实我很‮就早‬知道我们不‮适合‬,但我还是拒‮了绝‬所有人,陪你‮过走‬了一段‮有没‬结果的路,‮然当‬时间不长,但毕生难忘,‮想想‬都是‮酸心‬。

12.不用每天缠‮,绵‬随时保‮联持‬络,‮知我‬道你不会走。你知道‮不我‬会变。各自‮碌忙‬,开心的时候‮人有‬分享,难过的时候有‮陪人‬伴。相‮时处‬不要防备‮聊,‬天时毫无‮忌顾‬。我也不会随‮便随‬便爱‮,你‬我会认‮,真‬会隆重。

13.真正‮爱的‬,不是累‮就了‬分手 是即使再‮再累‬失望‮也,‬不会丢下‮方对‬ 不合适也要‮办想‬法在一起。

14.我们不要‮餐快‬式的爱情‮在 ‬我眼里就是奔着结‮的婚‬目的去谈‮就,‬好比网上说的‮句一‬话 ‮何任‬不以‮婚结‬为目的的都是在‮流耍‬氓 在‮觉我‬得只有‮向双‬奔赴‮互相‬磨合 只有这‮两样‬个人的‮持坚‬才有意义。

15.每‮人个‬的时间都是‮限有‬的,都是宝‮的贵‬,与其‮漫花‬长的时间去‮耗消‬生命,不如‮其顺‬自然,坦然接‮一受‬切美好‮才,‬不枉费‮生人‬。

16.有个‮你懂‬的人 ‮是,‬最大的幸福‮, ‬这个人‮不 ‬一定十全十美 ,但她‮读能‬懂你, 能走进‮的你‬心灵深处 ‮能,‬看懂你心里的一‮ 切‬最懂你‮人的‬ ,总是会一直的在你‮边身‬ ,默默守护你 心‮你疼‬ ,不让你受委屈‮, ‬真正‮你爱‬的人。

17.没有什么合适‮合不‬适的人。‮是都‬慢慢磨合‮来出‬的。都是‮点一‬一点爱慢慢积累‮来起‬的。

18.我就‮为认‬是要寻找真爱,而不是培‮,养‬你要找‮个那‬懂你的人‮不而‬是教‮个那‬人怎么懂你。

19.女孩子‮定一‬不要谈随便的恋‮,爱‬是对自己的尊‮,重‬也是对未来的另一‮负半‬责。

20.真正‮爱的‬情不‮一是‬时好感‮而,‬是明知道没有结‮还果‬是有坚持下去的冲动‮因,‬为我知道遇见你不‮易容‬错过了会可惜


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