现代煤化工基地向氢能“龙头”转型

宁夏宁东能源化工基地(“宁东基地”)位于毛乌素沙地边缘，是中国最大的现代煤化工示范区。近年来，这里出现了大量的现代煤化工项目。为了摆脱对煤基产业的依赖，减轻大规模碳排放带来的环境压力，宁东基地瞄准氢能新的产业方向，从煤化工的“龙头”转变为氢能的“龙头”。

探索“第二燃料”

400万吨煤制油、320万吨煤基烯烃和600万吨煤化工下游产品.多年来，宁东基地在现代煤化工领域取得了长足进步，在煤炭清洁高效利用方面取得了显著成效。

然而，一个不容忽视的问题是，在成为中国最大的煤制油和煤基烯烃生产基地后，资源和环境约束日益严峻。高能耗、高耗水、工业固体废物利用率低，特别是每万元工业增加值碳排放量高，成为挂在宁东基地头上的“达摩克利斯之剑”。

“我们必须探索除煤炭以外的‘第二燃料’和‘第二原料’，开辟一条安全、绿色、创新发展的新路。”宁东基地党委常务副书记、管委会副主任陶表示，清洁能源是增强能源结构灵活性、提高能源效率的主要方向。

宁东基地的目标是氢气。氢气作为一种清洁、高效、可持续的二次能源，具有来源丰富、热值高、无排放、应用广泛的特点。我国氢能产业从引进期到成长期一直处于推进阶段。氢气是煤化工的生命线原料之一。但由于煤碳多氢少，煤制氢必须通过“以碳代氢”来制备，大量的二次二氧化碳被排出。

“如果用绿色氢代替灰氢耦合煤化工，根据现有产能核算，宁东基地煤化工每年可减少煤耗1700万吨，节能1200万吨标准煤，相应减少二氧化碳3000万吨。”陶华少说：

目前，宁东基地部分企业已开始加快氢能产业项目布局。“我们计划投资14亿元建设太阳能电解制氢储能应用示范基地。该项目使用20万千瓦太阳能发电设备和一台年产1亿立方米的高效碱性电解槽制氢装置。制氢成本控制在每标准平方米1.54元左右。”宁夏宝丰电力运营管理公司总裁石表示，宝丰将在“十四五”期间继续扩大“太阳能电解水制氢”的产业规模。

无碳绿色氢“一举两得”

根据该计划，中国应采取更强有力的政策和措施，力争到2030年实现二氧化碳排放峰值，到2060年实现碳中和。随着这一愿景的实施，能源行业将迎来根本性的调整，加快现代煤化工的绿色转型势在必行。

目前中国更多依赖化石能源制氢，但化石能源制氢最大的缺点是会伴随大量的二氧化碳。煤制氢的大规模、低成本来源只能是与水的反应，不可避免地会增加能源和水的消耗，并排放大量的二氧化碳。只有利用可再生能源制备电解水和氢能，才能形成清洁脱碳生命周期的绿色氢气。

“由化石能源制成的氢被称为灰氢，这是不可取的。虽然灰色氢可以通过碳捕获和存储技术转化为蓝色氢，但蓝色氢只能作为过渡。从长远来看，仍然需要通过可再生能源即电解水生产无碳绿色氢。”中国工业经济联合会主席李

宁东基地发展无碳绿色氢有得天独厚的条件。宁东地区作为全国接受太阳辐射的一级地区，年日照时间3000小时以上，太阳能发电时间长达1700小时，光伏发电成本低至每千瓦时0.23元，制备绿色氢气成本不到20元一公斤。此外，宁东基地有近300平方公里的煤炭上覆区和采煤后沉陷区，均可配光伏。

“因为氢是二次能源，可以由可再生一次能源生产，绿色氢可以成为可再生能源的新输出路径。”国际氢能协会副主席、清华大学核能与新能源技术研究所教授毛宗强表示，西北地区太阳能、风能资源丰富，是生产和使用绿色氢的便利场所。

打造绿色氢产业链

目前全球氢能行业非常火爆，话题层出不穷，氢经济已经上线。但作为战略性新兴产业，氢能在生产、储运等关键环节的产业化尚未突破，新产品开发、规划新场景、探索新模式有待进一步探索。

“中国的制氢能力严重不足。预计2050年需求量将达到每年6000万吨，缺口将达到每年2500万吨。”中国科学院院士、中国石油大学教授徐春明表示，要高度重视氢能和燃料电池的发展，形成国家引导、企业合作、产业协同的发展路线，实现制氢、储运技术突破，推动能源低碳化和氢能产业化发展。

记者了解到，宁夏已制定《关于加快培育氢能产业发展的指导意见》，通过构建政策支持体系，将大力培育和发展氢能产业，促进整个地区能源产业转型升级，助推经济优质发展。同时，宁东基地正在努力打造以“绿色氢气”为主要特征、多种制氢方式并存、上下游紧密衔接的氢能产业链，打造产业、技术、人才、环境齐头并进的氢能生态圈。

“重点是打造绿色氢产业链，引导社会资本参与合作，在煤化工耦合、绿色氢制氨、氢制精细化学品、氢能储存、氢能脱碳、氢能运输、天然气掺氢、氢能民用。专注于创造创新的商业模式。”宁东基地管理委员会氢能产业发展中心副主任赵睿说。

现在，宁东基地正在大力发展可再生能源制氢，重点建设总装机容量1000万千瓦的宁东光伏产业园，支持企业利用这些光伏布局可再生能源制氢项目，不断降低绿色氢气成本。

另外，宁东基地还持续加快建设绿氢储运的基础配套设施，利用现有管廊以点带面地把输氢管网布局起来，把所有的制氢站和制氢项目形成循环，并利用煤化工中试基地，组建研究中心，成立创新联盟，提升氢能技术创新水平，开展关键共性技术的攻关。同时，探索建立氢能标准体系，围绕不同氢能应用领域，参与制定相关标准，推动健全完善不同层级的标准体系。