文/武魏楠
1000多年前,赤峰在草原上拔地而起,成为辽国都城。
经过漫长的历史变迁,曾经的草原雄城现在只是温带半干旱区域,季风性的特征让赤峰四季分明,冬季漫长寒冷。得天独厚的条件让赤峰拥有极强的风资源,在碳中和时代,这将会是最具价值的资源。
2024年3月,位于赤峰的全球最大150万吨绿色氢氨项目第一阶段30万吨绿色氢氨首期工程顺利投产。这是远景科技集团(以下简称远景)在氢能领域的重大布局。在COP28上,该项目与全球首个零碳产业园——鄂尔多斯零碳产业园一道,为远景斩获能源转型变革者两项大奖。
远景在赤峰打造的绿色氢氨项目
现在,远景在氢能领域又向前进了一大步。
9月10日下午,西班牙首相佩德罗·桑切斯率西班牙企业家代表团到访远景科技集团,就绿色氢能技术和产业发展深入交流,并见证西班牙政府与远景能源签署合作协议,在西班牙打造零碳氢能产业园,布局氢能装备工厂和绿氢产业链,助力西班牙和欧洲的碳中和转型和绿色新工业体系建设。
远景科技集团董事长张雷表示:“远景构建了新型电力系统和氢能的全栈技术能力,在内蒙古鄂尔多斯开创了全球首个零碳产业园,在赤峰正打造全球最大的绿色氢氨工程,我们将把这些源自中国的创新带到西班牙,助力西班牙打造绿氢产业生态,推动欧洲绿色转型。”
9月10日,西班牙首相桑切斯见证西班牙政府与远景能源签署合作协议
2022年3月23日,国家发展改革委、国家能源局公布《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,引爆了国内氢能市场。而早在2021年,大量新能源企业开始布局制氢业务。踏着碳中和的东风,中国氢能项目,尤其是绿氢项目犹如雨后春笋般不断涌现。
从全球范围来看,工业脱碳潜力巨大,但仅依靠新能源电力可能无法全部实现。绿氢无论是从物理特性还是技术上,都是最佳的选择。而从国内来看,新能源发展已经进入消纳制约阶段,产业链的延伸已经成为很多企业的一致选择。无论是国际上的西门子能源,还是国内的金风科技,都在积极拓展自己的绿氢版图。
已经在风电、储能、数字化、动力电池等多各领域占得头筹的远景,亦正积极发力绿氢业务。
以赤峰项目为依托,这家以“全球零碳技术伙伴”为定位的绿色巨头,业已走在全球绿色氢氨醇发展的前列。
2024年3月,伴随着远景赤峰绿色氢氨项目第一阶段顺利投产消息一起公布的,是该项目能够实现100%绿电供应的重磅消息。
随着新能源发电技术的进步,利用新能源绿电制氢也成为一门火爆的好生意。理论上看起来,如果能将海量的风光廉价“弃电”用于制氢,不仅可以解决新能源消纳的问题,还能够大幅度降低绿氢成本。可谓是一举两得。
但理想很丰满,现实很骨感。电解水制氢的核心设备——电解槽,并不能适应波动的电源,必须保证有稳定的电源。碱性电解槽的电源变化在分钟级以下时,电解槽无法快速跟随响应,可能使得电解槽性能发生衰减。质子交换膜电解槽的电源波动性也会导致电解槽性能下降。
据《能源》杂志了解,目前国内大多数绿氢项目并不能直接使用绿电制氢,还是要依靠电网保障电解槽的稳定运行。
“远景在赤峰项目上,是完全离网的绿电系统设计。”远景氢能业务相关负责人告诉《能源》杂志记者,“远景通过新型电力系统,实现了‘源随荷动,荷随源动’,工厂生产可以随着风的波动自动调节。配备储能,防止瞬间的电流冲击对设备的影响,并建立独立构网能力。最终实现100%绿电。”
据悉,这是全球首个实现离网制绿氢绿氨的项目。让绿电、绿氢、绿氨,三个不同的工业门类进行完美的契合,并不是一件容易的事情。作为一个完全离网的电力系统,远景必须做到安全稳定、清洁低碳和成本可控的三合一。
远景在赤峰打造的绿色氢氨项目
所幸,远景已经在鄂尔多斯实践多年的“零碳产业园”模式发挥了重要作用。
2022年4月,全球首个零碳产业园在鄂尔多斯建成投产。通过智能物联网源荷互动控制系统和基于风电、光伏、储能、绿氢相结合的能源岛,园区80%能源由本地的风电、光伏直供,20%与电网交易,实现100%绿色零碳能源供给。入园企业电价低于自治区工商业标准电价。
“有了零碳产业园和新型电力系统的支持,远景可以在绿氢、绿氨的制备过程中,保证稳定的绿电供应。”上述远景负责人表示。值得注意的是,在借鉴鄂尔多斯模式的基础上,赤峰零碳氢能产业园选择了“离网”模式,并且可以无补贴商业化运转。
在更多企业还在苦恼于如何满足电解水制氢稳定电源的难题时,远景已经在离网绿电制氢方面迈出了坚实的一步。更重要的是,在这个微网制备氢氨的系统中,远景实现了更低的度电成本,让绿氢真正有机会在市场竞争中立足。
一片崭新的蓝海正在被远景打开。
今年7月,国家发展改革委、国家能源局发布《煤电低碳化改造建设行动方案(2024—2027年)》。文件中明确煤电低碳化改造主要通过三种方式:生物质掺烧、绿氨掺烧、碳捕集利用与封存。其中绿氨掺烧,要求改造后煤电机组应具备10%以上的绿氨能力。
泼天的富贵落在了绿色氢氨的头上。
我国煤电装机超过10亿千瓦,发电煤耗每年超过20亿吨。以10%计算,绿氨的替代空间有2亿吨煤炭。氨热值较低,仅为18.6MJ/KG;煤炭热值大约在20MJ/KG以上。换算下来,仅煤电低碳改造一项,绿氨的市场空间超过了3亿吨。
根据标普全球数据,2023年全球氨产能为1.939亿吨。若未来掺氨发电比例进一步提高,将带动发电用氨需求量快速增长。
一直以来,绿氢及绿氨、绿醇都饱受成本困扰。
以绿醇为例,马士基曾计划在2024至2025年间交付18艘大型甲醇动力船只,同时斥资150亿美元在苏伊士运河投建绿色甲醇生产和加注网络。但近期马士基又询价订购新的LNG动力船只。
普通的煤制甲醇一吨3000元,而绿色甲醇(生物质和绿氢制醇)可以卖到6000元/吨。巨大的价格成本差异是类似马士基这样的企业左右摇摆的根本原因。在当前的市场环境和政策背景下,谁主动大规模使用绿色甲醇、绿氢、绿氨这样的原材料,无疑是给自己加大了成本的砝码。
但是就像煤电低碳化改造已经成为不可逆转的潮流一样,航运、化工等行业的低碳化终究会到来。如果仅仅只是行业自律或者是自我约束,显然不会具有什么影响力。归根结底还是碳约束的进步会让企业自己做出选择。
全国碳市场扩容已经成为定局,更多高耗能企业会被纳入。而且从煤电行业的碳配额趋势来看,进一步的碳约束会不断加强。到那时,绿氢、绿氨等原材料将会成为稀缺资源,价格问题会被碳税所抵消。
合作伙伴遍及全球各个行业的远景深谙碳中和趋势是不可逆的。与其被动等待碳约束到来,不如主动占据技术、市场、服务的制高点。在绿氢以及衍生产品的布局上,远景就是这么做的。
“降低绿氢成本需要全产业链能力,包括上游风光电、储能、新型电力系统、电解槽和制氢工厂集成等综合能力,远景具备全产业链技术和优化能力。这是实现低成本绿氢的关键。”上述远景相关负责人指出。
以绿电优势为基础,远景发出电力系统稳定和成本优势的“杀手锏”,成为绿氢、绿氨、绿醇市场中的领头羊。
不只是在生产端埋头苦干,远景还早已开始规划绿色产品的下游消纳。
今年7月,远景科技集团与全球顶尖的物流企业DHL集团宣布建立战略合作伙伴关系,并签署合作备忘录。双方将在绿色物流解决方案、可持续航空燃料、绿色电力供应和零碳产业园领域展开全面合作,携手加速实现全球零碳转型。
作为战略合作伙伴,远景将长期为DHL提供可持续航空燃料,保障全球供应的同时达成碳减排目标,并继续探索多样化的原料来源和技术路线,持续推动航空运输领域的脱碳进程。
据远景透露,此次远景计划与全球生态合作伙伴共同投资10亿美元,在西班牙打造全球领先的零碳氢能产业园和氢能设备工厂,并建设大规模清洁能源生产基地,吸引上下游企业,形成绿氢产业生态。
9月10日,桑切斯首相一行到访远景科技集团
现在,手握零碳产业园的远景不仅可以深度参与西班牙的风电、储能、电力市场,还能够以绿醇、绿氢、绿氨、可持续生物质燃油等产品,深度参与西班牙各个工业门类、航空、航海等领域脱碳。