氫能是一種清潔無碳、靈活高效、應用場景豐富的二次能源,是推動傳統化石能源清潔高效利用和支撐可再生能源大規模發展的理想互聯媒介,也是實現交通運輸、工業用能、建筑熱電聯供等領域大規模深度脫碳的最佳選擇。
廣匯能源立足于新疆本土及中亞,已形成天然氣液化、煤炭開采、煤化工轉換、油氣勘探開發四大業務板塊,是國內同時擁有煤、氣、油三種資源的民營上市企業。在碳達峰·碳中和的大背景下,公司積極主動適應國內外能源產業發展新形式,于2021年正式啟動了以“綠色革命”為主題的第二次戰略轉型:將圍繞現有產業發展格局,集中優勢力量,逐步轉型成為傳統化石能源與綠色新型能源相結合的能源綜合開發企業,除已推進實施的二氧化碳捕集、封存和驅油(CCUS)項目外,第二個轉型重點是加快發展氫能產業,這既是構建清潔低碳、高效能源體系的必然選擇,也是培育未來戰略新興產業、促進新舊動能接續、實現高質量發展的重大舉措。
本規劃綱要依據《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》《國家創新驅動發展戰略綱要》《“十三五”國家科技創新規劃》《能源技術革命創新行動計劃(2016—2030年)》《綠色交通“十四五”發展規劃》等相關上位文件編制。規劃期限為2022-2030年。本次氫能產業鏈發展戰略規劃綱要中所涉工作均已部署有序開展,是廣匯能源今后一個時期向綠色新能源轉型發展的指導性文件,是公司氫能產業鏈具體項目行動計劃制定的基礎依據。
一、發展環境
(一)氫能產業發展趨勢
1、國際氫能產業發展全面提速。氫能是清潔、高效和安全的二次能源,可實現電、氣、熱等不同能源形式的相互轉化,氫能產業鏈條長、應用領域廣、帶動效應強,隨著關鍵技術不斷突破和提升,氫能產業由示范應用逐步走向規模化推廣,有望實現爆發式增長。國際氫能委員會預測,到2050年,氫能將減少60億噸二氧化碳排放,創造2.5萬億美元的市場價值,在全球能源消費中所占比重可達到18%,成為全球未來能源戰略結構轉型的戰略方向。
2、我國高度重視氫能開發和利用。國家陸續出臺一系列政策措施,將氫能綜合利用作為重點鼓勵和支持發展的方向,全國已有20多個省市發布了氫能產業發展規劃與支持政策,加快布局氫能產業。我國發展氫能產業有基礎有潛力,技術積累方面,已初步掌握了氫氣制備、儲運、加注,以及燃料電池與關鍵材料、動力系統與核心部件、整車集成等核心技術,氫能商用車具有較強的研發制造能力。
3、新疆是我國五大能源綜合基地之一,有豐富的煤炭、油氣、風、光等自然資源,在制氫方面有天然的優勢。同時,高寒地區鋰電池性能會出現大幅下降,純電動汽車優勢不在,因此新疆具備發展氫能及氫能汽車的條件。2019年8月,國家能源局對《關于在新疆支持和促進氫能源產業發展》的提案進行回復;鼓勵新疆加快氫能產業發展政策研究,引導自治區能源企業調整和充實氫能產業發展路線;推進氫能產業試點項目建設,打造氫能產業聚集示范工程建設。
2021年6月,新疆維吾爾自治區人民政府出臺《國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要》(下稱“《綱要》”),將發展氫能寫進《綱要》,有利于新疆加快打造氫能產業聚集示范區,鼓勵能耗強度水平降幅大、在疆內投資碳減排行業、增加碳匯量的企業參與新能源項目建設;鼓勵風光互補項目采用風間帶布置光伏項目等。
(二)廣匯氫能產業發展基礎及優勢條件
1:最佳的原料供應場景
(1)公司在新疆哈密伊吾縣淖毛湖地區已建成了成熟的大型煤炭及煤化工基地,已建成投產9個煤化工項目,具有豐富的可利用工業富余氣體資源,同時,在生產加工氫氣、氮氣等空氣產品方面具有成熟的實踐經驗及在產規模,是“灰氫”生產與制造的主要基地。
(2)新疆風能與光能資源蘊藏量極為豐富,是全國風、光資源最豐富的省區之一。本次規劃項目地屬于新疆九大風區之一的新疆哈密三塘湖~淖毛湖風區,風、光資源豐富,地形開闊平坦,風電和光伏發電的年內和日內互補特性都比較好,具備建設大型風光多能互補項目的資源條件,可實現源、網、荷、儲的深度協同,是“綠氫”生產與制造的最佳選擇。
2:最佳的生產制造場景
(1)公用工程:公司煤化工生產基地園區內工業土地儲備豐富,各項公用工程如交通、給水、排水、燃氣、環衛、供電、通信、防災等基礎設施齊備,并已投資建成了淖柳公路、紅淖鐵路等重要物流通道及中轉運輸設施,可將原有業務與新能源產業發展相結合,無須額外增加公用工程投入,縮短建設時間、節約投資成本。
(2)專業技術:目前公司已培養優質的專業技術研發人員,生產及技術研發人員約占公司總人數75.22%;申請專業技術研發專利160余項;擁有9家技能大師工作室,其中:2家為國家級工作室,具備較強的研發能力,為培養優質的技術型人才提供了實踐機會。
3:最佳的市場需求場景
氫氣的市場需求應用場景與天然氣的應用高度相似,不僅可應用于交通工具與基礎設施,也可以用于氫內燃機和燃料電池,同時還是重要的石油化學工業氣體,在煤化工、半導體生產、粉末冶金、煉油脫硫等領域發揮作用。因此,未來氫的生產、儲存、運輸、配送和終端使用,也與天然氣產業鏈有著極高的相似度。公司可充分借力現有成熟的天然氣全產業鏈優勢,為氫能產業鏈的發展夯實基礎。
4:最佳的終端應用場景
氫能汽車可有效的減少燃油汽車造成的空氣污染問題。目前,公司在淖毛湖地區有兩條公路運輸線,(1)礦區—柳溝(長線)運輸線路,服務車輛車型為6*4牽引重卡,總服務車輛1071輛,平均運距為438km;(2)礦區--淖毛湖鎮(短線)運輸線路,服務車輛車型為6×4牽引重卡,總服務車輛348輛,平均運距為47km。
廣匯能源累計現存投入運營LNG氣化站、L-CNG加注站共182座,累計鋪設民用管網1713km。公司在淖毛湖地區擁有9座加氣站,均可作為氫能產業鏈中可充分利用的應用站點配置。公司不需要追加大額投資,只需在現有的加氣站基礎上,升級改造成為“四合一”站點:LNG、L-CNG、加氫、充電,就可轉變成為新型綠色復合型加能站。
三、廣匯氫能產業總體發展思路及建設內容
(一)總體發展思路
廣匯氫能源產業鏈規劃將充分發揮氫能同時具備能源和儲能兩重屬性的特點,結合在伊吾縣淖毛湖地區用能企業減碳的需求,以現有的化工制氫(灰氫)為基礎,把新能源(風間帶光伏)發電——電解水制氫(綠氫)作為突破口,培育并帶動制氫、輸氫、儲氫、用氫以及相關業務的快速發展。應用端逐步實現在淖毛湖地區的三個替代:
用氫能重卡替代淖毛湖地區營運重卡,實現交通用能替代;
用綠電替代工業園區內企業生產用電,實現綠色電力替代;
用綠氫替代淖毛湖地區化工項目灰氫,實現化工用氫替代。
通過“交通用能替代、綠色電力替代、化工用氫替代”三條路徑達到公司節能減碳目標。同時按照總體規劃、分期建設的原則,在2022年先行建設廣匯氫能示范項目,科學推進制氫、加氫配套體系建設,逐步培育形成具有廣匯特色的氫能產業集群,帶動新疆區域清潔低碳新型產業的高效發展。
(二)氫能規劃建設內容
廣匯能源氫能項目規劃建設配置內容包括:
537套1000Nm3/h電解水制氫裝置;
180臺1000m3儲氫罐(1.6MPa);
汽車加氫站46座;
氫燃料重卡替代1565輛;
同時,2022-2030年配套風間帶光伏新能源發電總裝機規模625萬kW(包括風力發電500萬kW,光伏發電125萬kW)其中:
“十四五”末新增新能源發電總裝機規模320萬kW(風電255萬kW,光伏65萬kW);
“十五五”末新增新能源發電總裝機規模305萬kW(風電245萬kW,光伏60萬kW)。
以上規劃建設時序如下:
1、“十四五”期間(2022年-2025年)
2022年為示范應用階段,公司控股子公司伊吾廣匯礦業有限公司的運輸路線具備示范推廣氫燃料重卡的基礎條件,示范項目可先投放50輛氫燃料重卡車替代現有礦區--淖毛湖鎮(短線)運輸線路牽引重卡。
2023年-2025年為產業持續導入階段,開展大規模可再生能源電解水制氫示范,逐步建立比較成熟的可再生能源電解水制氫供應體系,擴大氫燃料重卡車替換規模。同時,擴展制氫產業的應用場景,利用公司現有及規劃天然氣加氣站,開展加氣加氫站混建試點布局,發展低成本電解水制氫技術、高壓儲氫、運氫和加注技術;實施綠電替代;開展綠氫替代灰氫示范項目,建設化工工藝配套綠氫。
(1)建設規模
①規劃新增加氫站:21座(其中:2022年1座1500kg/d的加氫站;2023-2025年20座1500kg/d的加氫站)。
②規劃新增電解水制氫站:198套1000Nm3/h制氫裝置。
③規劃新增氫燃料重卡:700輛。
④規劃新增風力發電:255萬kW(風電配套儲能51萬kW)。
⑤規劃新增光伏發電:65萬kW。
(2)主要用能指標
①規劃用電負荷:77.57億kW·h/a(含規劃制氫用電負荷36.72億kW·h/a)。
②規劃新增氫燃料重卡車:合計投放700輛。
2022年,投放50輛氫燃料重卡車,替代現有礦區--淖毛湖鎮(短線)運輸線路牽引重卡;
2023年-2025年,投放650輛氫燃料重卡車,實現現有白石湖礦區和新增馬朗煤礦及淖毛湖礦區其他運輸車輛的逐步替代,2025年末替代率達到總運輸車輛10%以上。
③規劃新增用氫需求:60632.54t/a。
④規劃新增年用水量:109.6萬m3/a。
2、“十五五”期間(2026年-2030年)
2026年-2030年為市場化初級階段,屬于產業快速成長階段。擴大天然氣加氣加氫站合建范圍,開展液氫工廠、液氫運輸加氫站的示范與建設;以電價為基準,擴大綠氫替代規模。
(1)建設規模
①規劃新增加氫站:25座(25座1500kg/d的加氫站)。
②規劃新增電解水制氫站:339套1000Nm3/h制氫裝置。
③規劃新增氫燃料重卡:865輛。
④規劃新增風力發電:245萬kW(風電配套儲能49萬kW)。
⑤規劃新增光伏發電:60萬kW。
(2)主要用能指標
①規劃新增用電負荷:71.38億kW·h/a(含規劃制氫用電負荷66.48億kW·h/a)。
②規劃新增氫燃料重卡車:投放865輛。實現白石湖礦區、馬朗煤礦、新增東部礦區及淖毛湖礦區其他運輸車輛規模化替代,2030年末替代率達到總運輸車輛20%以上。
③規劃新增用氫需求:119589t/a。
④規劃新增年用水量:215.04萬m3/a。
四、氫能產業環境及社會效益
1、節能減碳效應
根據已運行項目能耗統計、規劃能耗預測等,經初步統計,2020年底,公司年綜合能耗約1500萬噸(主要來源于公司淖毛湖工業園區內已建成投產的煤化工項目);預計2025年增長至3162萬噸/年;2030年增長至3312萬噸/年。
通過廣匯氫能產業鏈綜合利用項目實施,二氧化碳(CO2)及其他氮氧化物減排效益明顯,其中:
規劃到2022年底,實現50輛化石燃料重卡由氫能重卡替代,每年可減少二氧化碳(CO2)約2.57萬t。新能源建設規模達到100萬kW,每年可減少二氧化碳(CO2)約244.90萬t。
到2025年底,實現700輛化石燃料重卡由氫能重卡替代,每年可減少二氧化碳(CO2)約35.9萬t;化工領域綠氫替代量達5.14萬t/a,每年可減少二氧化碳(CO2)約74.85萬t。新能源建設規模達到320萬kW,每年可減少二氧化碳(CO2)約780.07萬t。
到2030年底,實現1565輛化石燃料重卡由氫能重卡替代,每年可減少二氧化碳(CO2)約93.53萬t;化工領域綠氫替代量達15.98萬t/a,每年可減少二氧化碳(CO2)約158.23萬t。新能源建設規模達到625萬kW,每年可減少二氧化碳(CO2)約1530.87萬t。
綜上,到2030年底,廣匯氫能產業鏈綜合利用項目每年可減少CO2排放量合計約1782.63萬t。根據北京市綠色交易所2021年全年碳交易平均價格44.89元/t計算,僅碳交易一項即可增加收益約8億元。隨著技術的不斷創新和變革,風光等清潔能源以及儲能的成本正在不斷下降,未來綜合能源服務行業的盈利模式將隨著電力交易和碳交易兩大市場的發展愈加清晰。
2、新增就業人員
“十四五”規劃期間,氫能項目、風電項目、光伏項目可實現新增就業人數約430人。
“十五五”規劃期間,氫能項目、風電項目、光伏項目可實現新增就業人數約610人。
五、制定氫能產業鏈發展戰略規劃綱要的意義
氫能逐步成為全球能源技術革命和產業發展的重要方向,也是未來能源綠色轉型發展的重要載體。公司制定2022—2030年間的氫能產業鏈發展戰略規劃綱要,完全符合國家和新疆大規模發展清潔低碳能源的發展戰略和政策導向,順應我國培育氫能、儲能等新興產業的發展需求,對公司加速推進可再生能源就地消納利用以及打造能源全產業鏈上下游協同發展起到了至關重要的意義。氫能產業鏈發展戰略規劃有助于加快公司轉型成為傳統化石能源與綠色新型能源相結合的能源綜合開發企業,持續走綠色開發、低碳利用、清潔發展之路,逐步實現凈零排放的終極目標,對公司未來的經營業績與社會效益均將產生積極的正面影響,完全符合公司整體發展戰略和全體股東的利益。
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