李漢龍 鐘艷婷
2023年8月,全國首個大規(guī)模沼氣制氫加氫一體化項目——瀚藍環(huán)境股份有限公司(以下簡稱“瀚藍環(huán)境”)可再生能源(沼氣)制氫項目在廣東省佛山市南海區(qū)正式投產(chǎn)。該項目年產(chǎn)約2200噸氫氣,標(biāo)志著瀚藍環(huán)境的氫能業(yè)務(wù)“制、加、輸、用”一體化實現(xiàn)全面貫通。
作為中國環(huán)境企業(yè)十強和中國垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)十強,瀚藍環(huán)境一直植根于佛山市,積極響應(yīng)佛山市南海區(qū)提前實現(xiàn)《廣東省加快建設(shè)燃料電池汽車示范城市群行動計劃(2022—2025年)》的加氫站終端售價政策要求,研發(fā)投產(chǎn)可再生能源(沼氣)制氫項目,既能有效緩解佛山市本地的氫源供應(yīng)問題,又有利于逐步降低用氫成本。
沼氣制氫,減污降碳效果顯著
當(dāng)前,廣東省將新能源汽車產(chǎn)業(yè)列為全省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。佛山市搶先抓住機遇,將氫能作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)力點,出臺了《佛山市氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2018—2030年)》等系列政策文件,著力推動氫燃料電池研發(fā)生產(chǎn)及整車制造,制氫、加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),氫燃料電池公交車、物流車推廣應(yīng)用。
根據(jù)上述發(fā)展規(guī)劃,佛山市將力爭實現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)在本地的產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化、市場化。雖然佛山市氫能產(chǎn)業(yè)已在全國具備一定的先發(fā)優(yōu)勢,但是仍面臨氫氣資源不足、氫氣供應(yīng)嚴重短缺和價格居高不下、氫能應(yīng)用場景還未豐富、未形成規(guī)模效應(yīng)等問題。
為此,瀚藍環(huán)境積極探索,利用現(xiàn)有能源、固廢等產(chǎn)業(yè)的協(xié)同進行創(chuàng)新,成功將餐廚處理、制沼氣、沼氣及富氫氣體制氫、加氫服務(wù)、環(huán)衛(wèi)及收運車氫能化運營等產(chǎn)業(yè)和環(huán)節(jié)打通,形成可復(fù)制的氫氣制、加、用一體化模式,促進產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展、資源綜合利用,助力佛山市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
利用沼氣制氫,原料從哪里來?瀚藍環(huán)境可再生能源(沼氣)制氫項目(以下簡稱“制氫項目”)負責(zé)人告訴筆者,該項目利用公司現(xiàn)有能源與固廢產(chǎn)業(yè)協(xié)同進行創(chuàng)新,成功實現(xiàn)餐廚垃圾沼氣制氫。在制氫項目旁邊,有一個餐廚垃圾項目及三個生活垃圾焚燒發(fā)電項目。餐廚垃圾發(fā)酵會產(chǎn)生大量沼氣,生活垃圾的滲濾液也會產(chǎn)生沼氣,通過協(xié)同固廢處理項目資源,利用密閉管道將這些沼氣收集并輸送到制氫站,為制氫提供充足的原料。
據(jù)了解,瀚藍環(huán)境制氫項目采用技術(shù)成熟可靠的蒸汽轉(zhuǎn)化法工藝,是目前國內(nèi)外公認的最佳工藝方案。氫氣制取主要包括三個階段:前段沼氣脫硫脫碳凈化為天然氣,中段天然氣水蒸氣轉(zhuǎn)化,后段轉(zhuǎn)化氣變壓吸附提純氫氣。
“利用餐廚垃圾產(chǎn)生的沼氣作為原料,不僅有效降低了制氫成本,且生產(chǎn)過程中無增加碳排放,制成的氫氣為綠氫?!睋?jù)制氫項目負責(zé)人介紹,制氫項目結(jié)合氫能工業(yè)、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用場景,項目達產(chǎn)后預(yù)計可以減少二氧化碳排放近100萬噸。
同時,瀚藍環(huán)境制氫項目的生產(chǎn)機制靈活,能根據(jù)銷量定產(chǎn)量,可將富余的沼氣制天然氣進入天然氣管網(wǎng),提高項目的抗風(fēng)險性,保證投資的回報。
鏈條完善,“制、加、輸、用”一體化示范模式
作為聯(lián)系氫能產(chǎn)業(yè)鏈上游制氫和下游應(yīng)用的重要樞紐,加氫站是燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)中十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。氫氣被制取后,一般通過氫氣管道或長管拖車輸送至加氫站。
目前,瀚藍環(huán)境在佛山市南海區(qū)共運營5座加氫站,共計加氫能力4噸/日,其中,桃園加氫站是國內(nèi)最大的35兆帕級別商用加氫站,瑞暉加氫站是全國首座商業(yè)化加氫站。瀚藍環(huán)境多座加氫站自建成投運起至今穩(wěn)定運營,截至2023年8月底累計加氫量1376噸,累計加氫15.43萬車次。2022年,瀚藍環(huán)境加氫站累計加氫車次與加氫量在同類企業(yè)中位列全國第二。
據(jù)悉,佛山市南海區(qū)已有包括公交車、物流車、乘用車等成熟的用氫場景。2022年,瀚藍環(huán)境在南海區(qū)內(nèi)率先推廣使用氫能環(huán)衛(wèi)車,現(xiàn)已投運54臺氫能環(huán)衛(wèi)車,包括后裝壓縮車、高壓清洗車、灑水車、洗掃車、掃路車,該系列環(huán)衛(wèi)車輛廣泛應(yīng)用于地面清掃、垃圾收運、城市管道清理等多個作業(yè)領(lǐng)域。
瀚藍環(huán)境下屬瀚潔城市環(huán)境管理有限公司負責(zé)人告訴筆者:“與傳統(tǒng)燃油環(huán)衛(wèi)車、純電動環(huán)衛(wèi)車相比,氫能環(huán)衛(wèi)車具備多個優(yōu)點。一是續(xù)航能力長,相對純電動環(huán)衛(wèi)車,氫能環(huán)衛(wèi)車補能時間短,加氫只要10至20分鐘,作業(yè)工況下可續(xù)航300多千米;二是能量轉(zhuǎn)換效率高,最高轉(zhuǎn)換效率可達60%;三是作業(yè)過程實現(xiàn)零碳排放,對比同類型18噸燃油環(huán)衛(wèi)車,每輛氫能環(huán)衛(wèi)車每年可減少60噸以上的二氧化碳排放量;四是環(huán)境適應(yīng)性強,可在炎熱、干旱、潮濕、沙塵、寒冷等復(fù)雜氣候和環(huán)境下正常作業(yè),能有效解決低溫工況下電池性能衰減問題,提高作業(yè)效率?!?/p>
瀚藍環(huán)境制氫項目的正式投產(chǎn),標(biāo)志著瀚藍環(huán)境成功將餐廚處理、沼氣制氫、加氫服務(wù)、環(huán)衛(wèi)及收運車氫能化運營等產(chǎn)業(yè)和環(huán)節(jié)打通,真正實現(xiàn)氫氣“制、加、輸、用”一體化模式。
場景豐富,產(chǎn)業(yè)鏈拓寬及技術(shù)創(chuàng)新前景廣闊
氫能源產(chǎn)業(yè)鏈頂層設(shè)計持續(xù)推進。在國家提出雙碳目標(biāo)背景下,2021年3月出臺的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要》明確提出,將氫能列為前沿科技和產(chǎn)業(yè)變革重要領(lǐng)域,謀劃布局一批未來產(chǎn)業(yè)。
現(xiàn)階段,氫能產(chǎn)業(yè)正處于我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展風(fēng)口期,佛山市是國內(nèi)較早發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的城市之一,目前已集聚超百家氫能企業(yè)和機構(gòu),先發(fā)優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)集群優(yōu)勢明顯。佛山市已成為了燃料電池汽車示范應(yīng)用廣東省城市群的牽頭城市,擁有扎實的氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
在2023世界氫能技術(shù)大會(WHTC2023)上,佛山市南海區(qū)被授予“中國氫能產(chǎn)業(yè)之都”稱號。經(jīng)過十多年持續(xù)深耕布局,南海區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)鏈趨于完善,氫能基礎(chǔ)設(shè)施、車輛推廣應(yīng)用全國領(lǐng)先,是全國氫能多元商業(yè)化應(yīng)用場景的集聚地。該區(qū)集聚的氫能產(chǎn)業(yè)企業(yè)和機構(gòu),涵蓋氫氣生產(chǎn)儲運及設(shè)備研制、燃料電池及系統(tǒng)、核心材料與部件、整機研發(fā)制造、產(chǎn)品檢測及設(shè)備研制、標(biāo)準(zhǔn)制定、人才培養(yǎng)等8大環(huán)節(jié),具有國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)的氫能產(chǎn)業(yè)鏈條,形成了以佛山仙湖實驗室為塔尖的金字塔式的創(chuàng)新生態(tài),成為國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)鏈最為完整、示范場景最為豐富、配套設(shè)施最為完備、政策體系最為完善的縣級區(qū)域之一。
當(dāng)前,南海區(qū)正在全力進擊“中國氫能產(chǎn)業(yè)第一區(qū)”,努力打造國際知名的自主氫能技術(shù)先行地、高端氫能產(chǎn)業(yè)集聚地、先進氫能社會示范區(qū)。瀚藍環(huán)境可再生能源(沼氣)制氫項目所處位置具有氫能產(chǎn)業(yè)鏈的豐富用氫場景以及技術(shù)探索創(chuàng)新的先天優(yōu)勢,實現(xiàn)了資源效益最大化,社會綜合成本最小化。
“一方面,通過公司自身產(chǎn)業(yè)的協(xié)同,具備制氫原料獲得便利性及產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同優(yōu)勢,有效提升固廢產(chǎn)業(yè)園資源綜合利用效率和價值,減少土地資源占用。另一方面,制氫項目具備價格和供應(yīng)優(yōu)勢,有助于解決本地氫氣供應(yīng)短缺和成本高的痛點,進一步促進氫能產(chǎn)業(yè)鏈的市場化,有助于推進氫能源汽車推廣應(yīng)用,促進佛山市乃至全國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展?!卞{環(huán)境相關(guān)負責(zé)人表示,制氫項目還能實現(xiàn)碳減排,并有望通過碳減排交易放大經(jīng)濟效益,助力國家雙碳目標(biāo)實現(xiàn)。
接下來,瀚藍環(huán)境將高標(biāo)準(zhǔn)運營可再生能源(沼氣)制氫項目,探索關(guān)鍵技術(shù)的突破,進一步提高運營效率,發(fā)揮減污降碳協(xié)同效應(yīng),促進能源、固廢等產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展、資源綜合利用,為氫能發(fā)展注入新動力,推動實現(xiàn)碳達峰碳中和及“無廢城市”建設(shè)目標(biāo),助力我國構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系。