兗礦集團“氫”裝前行

□ 本刊記者 徐天寶／通訊員 張彭

作為化學元素中最輕的“氫”，在我們的未來生活中或許會變得最“重”。

在全球新舊能源交替、國家環保政策趨緊的產業變革背景下，傳統的煤炭正在悄悄向煤制氫轉換。近年來，兗礦集團密切關注氫能源行業動態，依托國際領先的煤氣化技術，發揮豐富制氫資源優勢，自主研發、創新突破，掌握了先進的煤制氫工藝。

“兗礦積極拓展煤炭向新能源領域轉化，不僅制定了發展氫能產業的三年規劃，還計劃投入10億元左右，用于煤制氫及下游氫氣儲運、氫燃料電池等研究，構建智慧氫能產業鏈。”兗礦集團黨委書記、董事長李希勇接受媒體采訪時透露。

從煤化工副產品到能源主角

“2050年我們將迎來氫能時代，形成10萬億元產能規模。煤的最佳應用方式就是制氫，煤制氫未來將成為新能源的一部重頭戲。”中國工程院院士干勇在公開發言中多次這樣強調。

數據顯示，現階段以新型煤化工技術為支撐的路線，能夠實現基礎化工原料和高端化工材料的生產，同時產生大量副產品氫氣。氫的燃燒值高居各種燃料之冠，為液化石油氣的2.5倍、汽油的3倍。使用氫能源替代現有汽柴油，不僅可以降低石油對外依存度，還可大幅減少能源應用對環境的影響。氫正在從煤化工的副產品搖身一變成為新能源的“主角”。

作為中國最早建成的大型煤炭基地，兗礦集團曾占據中國煤炭業龍頭地位10多年之久，1998年企業利潤占全行業利潤達58%。經過40多年開發建設，現已形成山東本部、陜蒙、澳洲、上海“四大基地”發展格局，榮登2018世界500強第399位，2018年完成煤炭產量1.61億噸，躍居全國煤炭行業第3位。如今的兗礦，仍是中國唯一一家擁有境內外四地上市平臺的特大型煤炭集團，擁有成熟的煤制氫技術。

2017年以來，兗礦集團加速在氫能領域的謀篇布局，組織編制了《新能源突破工程推進方案》，明確了2018～2020年新能源發展方向。其中，依托自主煤氣化技術和豐富制氫資源，發揮煤化工副產氫氣成本低、規模大的優勢，以氫能產業為重點，快速布局新型能源產業，著力將兗礦打造成為國內一流的綠色能源供應商。

今年1月4日，兗礦集團與法國液化空氣集團在山東省會濟南簽訂合作框架協議，標志著兗礦集團的新能源業務進入戰略突破階段。

根據協議，依托兗礦集團煤氣化制氫技術和氫資源優勢，發揮法國液化空氣集團氫能源基礎建設和運營經驗，創新合作形式，制定山東氫能基礎設施和燃料電池汽車實施計劃，在山東地區投資氫能價值鏈，開發完整的氫能生態產業鏈，建立可持續和經濟合理的氫能基礎設施網絡，共同推動山東的氫能和氫燃料電池車解決方案。

兗礦集團與法國液化空氣集團簽約儀式

據介紹，法國液化空氣集團是一家商業化工業氣體生產和提供相關服務的公司，包括工業和能源用氫生產、加氫站基礎設施制造，并在氫能整個價值鏈中擁有相關技術和運營經驗。在福布斯世界500強排名第354位，穩居全球氣體行業榜首。

作為同一天組建的山東氫能源與燃料電池產業聯盟發起人之一，兗礦集團將打造制備、純化、儲運氫能源供給端產業體系，推進氫能源集中式和分布式能源供給系統示范應用。

打造“智慧氫能”產業鏈

“兗礦向氫能轉型有三大優勢：政府支持，具有體制和機制優勢；安全、經濟、高效的煤氣化制氫技術，實現制氫規模化，具有市場優勢；豐富的煤炭資源優勢。”李希勇說。

2018年初，兗礦集團開始實施氫能源產業三年行動。先是成立專項工作組，赴日本實地考察了東芝府中事務所氫能源技術研發中心、豐田汽車加氫站；而后將氫能納入企業發展戰略，制定計劃探索氫能源的提純、存儲和運輸技術，規劃氫能源使用示范區。同年11月25日，兗礦集團還與日本株式會社泰和商事、日本能源環保國際促進會三方簽署了《氫能源利用領域項目推進工作合作意向書》。

“目前兗礦集團大規模制氫技術已經成熟，單就制氫環節來看，每立方米成本不足1元，已經具備成本優勢與市場化推廣價值。”兗礦集團技術中心副主任劉昭斌分析說，要形成完整的氫能產業鏈，難點在于氫氣后續加工成燃料電池等環節尚存技術難題、建設加氫站急需大筆資金。

據介紹，根據產業發展時間軸，兗礦集團計劃建設“智慧氫能”產業鏈，其中包括建設一套500Nm3/h氫氣純化(PSA)裝置；建設甲醇直接燃料電池示范項目；建設電解水制氫、甲醇重整制氫、有機液體加氫示范裝置；同時，建設首條氫能汽車示范線路，開通氫能源汽車示范專線等。

在技術突破上，兗礦集團將重點打造新能源研發創新中心，攻關大規模煤催化氣化制氫工藝、千噸級煤基合成氣制氫裝置、高效氫能儲存技術研發示范、固體氧化物電解槽制氫技術、可再生能源制氫能量耦合等等。

2018年5月，兗礦化工魯南高科技化工園區成功入選山東省第一批高端化工園區，被省國資委列為新舊動能轉換試點和示范企業，入選山東省綠色制造項目庫綠色工廠。其中，氫能源的研發利用就是園區的重點內容之一。而位于上海的兗礦集團“煤液化及煤化工國家重點實驗室”，會聚了國內十幾位煤液化及煤化工領域的院士和知名專家，為煤炭清潔利用和能源多元化發展戰略的實施提供了有力的技術支撐。

“建設氫能兗礦的重點是制氫，制取氫能就要通過我們的氣化爐。所以在新舊動能轉換中，我們首先對鍋爐、氣化爐進行接頭升級改造。制氫我們沒問題，這是我們的強項。氫能的儲存和運輸是難題。我們正在重點攻關氫能的儲存和運輸，下一步就是氫能的利用。”兗礦化工相關負責人接受記者采訪時說。

記者了解到，目前在氫能制備、純化、儲運及加注過程中，由于部分零部件及知識產權依賴進口，自主產品發展不成熟；國內氫能生產、儲運和銷售產業鏈不夠流暢，規模化、集群化生產格局尚未形成；氫能產業發展前期基礎設施建設與后期運營維護均需要大量投資，難以實現收支平衡。這些因素，均對制氫后下游市場的進一步應用拓展形成制約。

“未來，兗礦將進一步明確氫能產業主攻方向和發展路徑，牢牢把握技術發展與產業變革趨勢，延長產業鏈條，優化產業結構，形成煤炭深加工、低排放、高附加值、清潔轉化的綠色經濟產業鏈，力爭在新一輪能源革命和產業調整中搶占先機。”李希勇強調。