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中國科學院院士、山東石油化工學院校長徐春明:綠電、綠氫和儲能相關產業裂變加速

2024-10-29 10:37  來源:證券日報網

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    正是因為前面這些公司的貢獻,使得傳統用能過程考慮用電了,原來我們搞油、搞煤,電怎么可能加工我們這些低級能源呢?現在就是讓我們用電了。化學工業大家也都很了解,名副其實的第一大國了,我們的煉油和乙烯都是全球第一了,作為一個行業來講已經變得很大了。在這個過程中傳統的大行業面臨著新需求,就是能源結構的轉型,也是今天會議的主題,物美價廉,對原來傳統的用能過程提出了新要求,80%的化石能源未來能倒過來,主力就是光伏和風電。

    電氣化已經喊了很多年,80年代用電做一些優化、計算。現在不夠,遠遠不夠,我們整個用能百分之十幾的電不行了,我們用30%、40%、50%甚至更多,最好能用電的全部用電。因此再電氣化就成了我們這個行業的口號。當然這也是整個碳中和的倒逼,因為我們要快速的把單位能耗里面二氧化碳排放量降下來。這里面的核心當然就是零碳能源的使用,零碳城市、零碳社會,將來是這樣的趨勢。在這個情況下二氧化碳排放應該是最直接的一個數據,尤為受到關注,國家也是因為這個壓力大才提出了碳中和的目標。大家可能很關注我們國家用了很多年的能耗裝控,有一個數據,在座的都可以一起來考慮。我們做了這么多努力想把能效提升降低能耗,沒有降下來反倒是升上去了,搞能源的人是非常緊張的,能源消費增速超過了GDP增速,這里面有很重要的一個背景,就是新能源的使用效率。

    基于這樣的分析下面我點三個題,一個是綠電的應用,直接應用,大規模直接應用,這里面有一個示意圖,原來所有的化石轉化,油也好、氣也好轉化都需要提供熱量,以前是燒煤,后來是燒氣,現在提出來能不能用電?現在需求出現了,我們把這個過程能不能直接用綠電?剛才有些專家也提到,這樣的話就帶來了很多新機會。我們生產乙烯需要燒掉五六百公斤的燃料,現在提倡能不能把熱量輸入變成電,綠電直接加入,原來可能燒幾百公斤燃料現在變成用幾百多度電,實現了用能但是不排放的燃料。我們現在也在加速做這個事,來驅動我們的化工過程,這里面帶來了很多材料和裝備的革新,這個過程我們現在在東營的某個企業建一萬噸的示范裝置,設計院已經都做好了,我們希望跑在世界前列,實現降能耗。

    現在氮氣跟氫合成氨,原來是個高能耗高排放的過程,現在我們把里邊所有加熱的過程變成綠電驅動,這個過程現在為什么很熱呢?關鍵是產品氨,可以直接燒,燒氨就相當于燒氫,這個過程搞電的、搞化工的、搞船運的都盯著這個過程,就是因為看重了氨。整個合成氨的高溫高壓過程也是通過頂驅動來加熱,這個過程就得到一個純的氨。另外一個是氫,因為它作為能源來講并不新鮮,我們應用了近上百年,1929年把氫加到煤里面燒了那不就是能源嗎,對純綠氫的需求,這個是跟原來完全不一樣的,我們一年3500萬的需求,這個賽道顯然是極為重要的。一張圖給大家講完氫的產業鏈,這個產業鏈極其復雜,從制氫,傳統的電解水制氫,通過燃料電池再把氫轉成電、轉成熱,各種場景,山東的我們叫清潔萬家,家家戶戶要用。但是這個鏈中間任何一個環節不通都會造成這個產業鏈的發展受影響,這個鏈很復雜。

    第二個,在這里面我們還標了很多不同顏色的符號,什么意思呢?顏色越深意味著這個裝備、材料、軟件我們還不完全把握,或者說還不具備商業化的水平,顏色淺的是完全沒有問題的,還有很多的坑和卡,還沒有完全打通,意味著這個產業鏈充滿著無限的商機和產業鏈。

    最后說到儲能,前面講得這么好,綠電綠氫,它最大的問題就是波動的,我們所有的化工過程都是希望穩定的,這個鴻溝怎么來逾越呢?靠電網級的大規模儲能才能建起來。我們一個合作伙伴正好做這個技術,這是一個原理圖很簡單,就兩個電解液罐,一個正極一個負極,通過電池完成充電和放電的過程,這個電池大家也很熟悉,很多人提到成本依然是很大的問題。本著安全環保,儲能多的話需要把罐弄大一點,需要放高一點,希望提供一個多規模、低成本的長時儲能技術,來解決當前儲能的痛點。

    圍繞著綠電、綠氫和儲能都是相關的產業裂變,未來在能源轉型應用過程中在碳中和中發揮重要的作用。謝謝大家!

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