绿氢产业进入快速发展期。单一项目制氢装机规模达GW级现象“冒头”。
根据高工氢电产业研究所(GGII)《中国电解水制氢项目数据库》,2023年1-10月国内累计建成绿氢项目14个,总制氢装机规模达到400MW。截至目前国内在建及规划绿氢项目装机规模合计达到36GW,总投资超过5000亿元。其中10月相继获批的内蒙古年产100万吨绿色甲醇和年产70万吨绿色甲醇项目,对应制氢装机规模测算值均达到GW级。
单一项目制氢装机达GW级或会逐步增多
年产100万吨绿色甲醇项目的项目单位是明阳绿色化工(赤峰)有限公司,项目建设地点是赤峰市–林西县–内蒙古赤峰有色金属开发区林西产业园,总投资67.5亿元,建设规模及内容是:总建筑面积186255平方米;新建车间、厂房(180000平方米)以及其他配套附属设施;项目分两期建设,其中一期新建年产60万吨甲醇生产线一条;二期新建年产40万吨甲醇生产线一条。
年产70万吨绿色甲醇项目的项目单位是鄂尔多斯市元鳇能源科技有限公司,建设地点在鄂托克旗棋盘井工业园区,总投资24.5亿元,建设规模及内容是:元鳇能源70万吨/年绿色甲醇示范项目工艺装置以及配套的公用工程和辅助设施构成,包含2套35万吨/年制绿色甲醇,单套建设周期2年。
鄂尔多斯市元鳇能源科技有限公司拟建设绿氢生物质合成甲醇项目,利用2GW风光电制氢一体化项目产出的绿氢及副产氧气、外采生物质(沙柳、果木枝和秸秆)为原料,合成绿色甲醇70万吨/年。
绿色甲醇,是指生产过程中碳排放极低或为零时制得的甲醇。主要生产原理是利用太阳能、风能等可再生能源分解水制绿氢,再由绿氢加二氧化碳转化生产甲醇,这可以大幅减少煤制甲醇过程中的碳排放,同时提高可再生能源就地消纳能力,将是实现碳达峰碳中和的重要技术路径。
从甲醇生产端看,若按照一吨甲醇需要0.13吨氢气,两大项目对应需要的绿氢就是年13万吨和9.1万吨,测算显示所对应需要的制氢装机规模都达到了GW级别。待两大项目后续进入制氢装备采购环节,相信这将在国内电解水制氢市场引起巨大波动。
值得一提的是,这并不是国内首次显现单一项目制氢装机规模达GW级的事例。GGII数据显示,2020年以来,可再生能源制氢项目制氢规模不断被刷新,目前国内规划最大绿氢项目年产绿氢22.5万吨,对应制氢电解槽需求高达3.55GW。
伴随双碳目标下越来越多地方政府积极布局规划绿氢项目,以及越来越多央企国企如中石化,中能建、中电建等,和部分大型民营企业大手笔布局绿氢,单一项目制氢实现GW级应该会逐步成为一种常态。
绿氢化工协同发展潜力巨大
从应用角度看,上述内蒙古两大绿氢需求量达GW级的项目,均是绿色甲醇项目,加上今年以来全国范围内持续有绿色甲醇项目落地,这在一定程度反映出,绿色甲醇正在成为绿氢下游应用的重要路径。
GGII也指出,已披露的绿氢项目中超过90%用于大化工领域,主要为合成氨、合成甲醇/合成烯烃、合成炼化;用于交通领域的绿氢项目数量占比达35%;其余下游应用还有氢能冶金、储能发电等。
为什么甲醇等化工领域会如此“青睐”绿氢?这对制氢装备意味什么?
在我国,合成甲醇、合成氨等化工行业每年消费的氢气量高达2000万吨,其上游原料几乎全部源于煤炭、天然气等化石能源。当前,双碳目标下化工企业亟需低碳转型,这就给既是工业原料又是清洁燃料的绿氢在化工项目上的应用带去了机会。
另外,近年来利好绿氢及化工项目耦合的政策纷纷出台也推动了绿氢和化工领域协同的趋势。2022年4月,工业和信息化部联合六部委印发《“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》,提出“鼓励石化化工企业因地制宜、合理有序开发‘绿氢’,推进炼化、煤化工与‘绿电’‘绿氢’等产业融合示范”;2022年3月,国家发改委、国家能源局印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,提出探索开展可再生能源制氢在合成氨、甲醇、炼化、煤制油气等行业替代化石能源示范。
在这之前,传统化工行业包括甲醇的生产,与绿氢之间基本是完全割裂的,化工行业有自己的产、用逻辑并且难以避免会有资源消耗和碳排放问题;绿氢则面临很大的波动难题和消纳压力。现在看,绿氢和化工实现耦合协同,一方面解决了传统化工企业的减碳压力,另一方面,也让绿氢在下游应用上多了一种场景、解决了氢的消纳压力,实现了双方共赢。
站在制氢装备企业角度,绿氢傍上化工行业的“大腿”,等于打通了应用的“任督二脉”。伴随绿氢化工融合发展成为趋势,一个巨大的市场空间在制氢装备企业面前徐徐展开。