二氧化碳合成甲醇技術幫助風電制氫從夢想走進現(xiàn)實

      中國在風電裝機再創(chuàng)新高的同時，棄風限電形勢卻在加劇。國家能源局信息顯示，2015年中國風電新增裝機容量3297萬千瓦，累計并網裝機容量達到1.29億千瓦，風電發(fā)電量1863億千瓦時，占全部發(fā)電量的3.3%。2015全年棄風電量339億千瓦時，平均棄風率15%。2015年全國風電平均利用小時數(shù)1728小時，同比下降172小時。

　　為了解決棄風限電問題，提高風電投資收益，中國能源化工從業(yè)者提出了一系列解決方案，其中風電電解水制氫是探討的重點之一。2015年12月，巴黎協(xié)定正式通過，全球推進溫室氣體減排已是大勢所趨。在棄風最嚴重的西北地區(qū)開發(fā)大規(guī)模風電制氫項目，可以降低煤化工和石油化工行業(yè)的碳排放，兼具社會效益和經濟效益。

　　但從風電制氫的概念提出，到現(xiàn)在已有5年，尚未建成任何示范項目。亞化咨詢研究表明，下述兩大矛盾制約了大規(guī)模風電制氫項目的實現(xiàn)。

　　1. 煤化工和石油化工長周期穩(wěn)定運行與風力發(fā)電不穩(wěn)定的矛盾。2015年，全國風電利用小時數(shù)最高的地區(qū)是福建2658小時，利用小時數(shù)最低的地區(qū)是甘肅1184小時。也就是說，哪怕在福建，70%的時間風電機組是不工作的。大化工生產需要穩(wěn)定的原料供應，難以接受頻繁波動的氫氣供應。

　　2. 風力發(fā)電分散分布與大規(guī)?；どa集中利用的矛盾。大規(guī)?；ぱb置的氫氣需求量巨大，近年建設的煉廠煤制氫裝置規(guī)模在6萬方/小時-20萬方/小時左右。一個典型的5萬千瓦風電場，以14.8%的棄風制氫，年產氫量360萬方，折450方/小時。需要130個風電場的棄風制氫才能滿足一個小型煉油裝置的需求，而且氫氣的運輸問題難以解決。

　　二氧化碳加氫制甲醇技術的開發(fā)利用，將使棄風制氫成為現(xiàn)實，理由如下。

　　1. 二氧化碳加氫制甲醇規(guī)模靈活。

2. 幾千噸級的甲醇生產裝置，只需要配備小規(guī)模的氫氣儲存和緩沖裝置，就可以實現(xiàn)穩(wěn)定運行。

3. 甲醇作為液體化學品，在中國西北地區(qū)已有廣泛的生產和應用，市場空間大。

　　4. 西北地區(qū)大量的煤化工項目在合成氣凈化工段會產生高濃度CO2，可以提供廉價的CO2原料。

　　5. 未來如果制氫和甲醇生產裝置能夠實現(xiàn)撬裝式，還可以在風電場之間靈活調配。在棄風嚴重的時候，調集制氫和甲醇裝置，多生產甲醇。棄風不嚴重，或者區(qū)域風電上網條件得到改善，則可以將生產裝置轉移到更需要的風電場。

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