包括煤化工、煉油、合成氨、甲醇、鋼鐵等在內的大化工行業,均是能源消耗與二氧化碳重點排放行業。耦合氫能(尤其是綠氫)是大化工行業深度脫碳的有效路徑。為此,近兩年國家出臺了多項政策推動氫能應用于大化工領域,尤其在2024年,政策引導愈發明確:
一、四大節能降碳行動計劃,推動綠氫耦合高耗能行業發展
2024年6月7日,國家發展改革委等5部門聯合發布鋼鐵、煉油、合成氨、水泥4個行業節能降碳專項行動計劃,部署系列重點任務。國家發展改革委有關負責人表示,將會同有關部門,支持和推動各地區、有關行業和企業做好文件貫徹落實工作,深入實施分領域分行業節能降碳專項行動,加快節能降碳改造和用能設備更新,為積極穩妥推進碳達峰碳中和、加快發展方式綠色轉型提供有力支撐。
以下梳理出行動計劃中關于氫能應用方面原文:
鋼鐵行業節能降碳專項行動計劃
主要目標:到 2030 年底,高爐富氧技術、氫冶金技術等節能降碳先進技術取得突破。重點任務:加快發展低碳冶煉新模式。加快推進氫基直接還原、富氫熔融還原等非高爐煉鐵技術攻關,鼓勵利用現有高爐開展富氫碳循環氧氣高爐低碳冶金。新建鋼鐵項目原則上不再新增自備燃煤機組,支持既有自備燃煤機組實施清潔能源替代。支持有條件的鋼鐵企業建設工業綠色微電網,加快風能、太陽能、生物質能、地熱能、高效熱泵、新型儲能、氫能、工業余能等一體化開發利用。加快焦爐煤氣制氫聯產液化天然氣技術應用。加快技術創新。完善首臺(套)重大技術裝備、重點新材料首批次應用保險政策,支持企業加大對智能化、氫冶煉、綠色化電爐短流程煉鋼工藝和裝備等研發投入,支持符合條件的鋼鐵綠色低碳技術裝備材料應用。
煉油行業節能降碳專項行動計劃
主要目標:到 2030 年底,煉油行業能源資源利用效率達到國際先進水平,生產過程綠電、綠氫消費占比明顯提升,煉油行業綠色低碳發展取得顯著成效。
重點任務:
(1)推進生產系統節能增效。優化煉油加工流程,推動常減壓、催化裂化、重整、焦化、加氫等煉油核心工藝換熱網絡集成。開展用氫精細化管理,推進供氫單元優化、加氫裝置管理和氫氣輕烴回收耦合,提高氫氣利用效率和配置水平;
(2)加快用能設備更新和節能技術應用。推廣常減壓裝置減頂抽真空系統節能技術、催化裂化(解)裝置低生焦技術、航煤液相加氫技術、微通道技術、高效分離技術;
(3)實施清潔低碳能源替代。積極推進煉油工藝流程再造與新能源耦合體系建設,穩步提高綠氫使用比例;
(4)加快推進數字化賦能。構建覆蓋電力、蒸汽、氫氣、燃料氣、循環水的數字化能源資源管理平臺。合成氨行業節能降碳專項行動計劃主要目標:到2030年底,生產過程綠電、綠氫消費占比明顯提升,合成氨行業綠色低碳發展取得顯著成效。重點任務:實施低碳原料燃料替代。推動以可再生能源替代煤制氫,提高綠氫利用比例。
水泥行業節能降碳專項行動計劃
加快技術創新。加大氫能、電能煅燒水泥熟料和水泥熟料新型循環懸浮煅燒等技術攻關力度。
二、《天然氣利用管理辦法》
2024年6月19日,國家發改委發布了《天然氣利用管理辦法》,國家能源局有關負責人對有關問題作出解答:當前,天然氣各領域發展態勢發生重大變革,城鎮燃氣領域的北方清潔取暖和農村“煤改氣”引發巨大的用氣需求,交通運輸尤其是乘用車領域天然氣燃料遭遇電、氫燃料等競爭壓力,新能源發電的波動性對燃氣發電等靈活調節電源提出新要求,而氫能等新興產業的崛起也對天然氣的使用形式和發展方向產生影響。鑒于以上情況,有關單位對《天然氣利用政策》進行了修訂,并更名為《天然氣利用管理辦法》。
天然氣利用的優先類別,是指有助于確保國家能源安全和實現雙碳目標、推動產業結構升級、保障民生、提升人民生活水平以及具有良好經濟和社會效益的天然氣利用途徑。這其中包括:油氣電氫綜合能源供應項目和終端天然氣摻氫示范項目等高精尖的天然氣安全高效利用新方式。
相反地,天然氣利用的限制類別,是指不利于資源和能源節約、產業結構轉型升級、缺乏商業優勢以及存在低水平重復建設的天然氣利用項目,這類項目應停止新建(或已建產能不再擴建)。限制類別包括:以天然氣為原料生產甲醇及甲醇生產下游產品的裝置、以天然氣代替煤炭生產甲醇的項目;以天然氣為原料的合成氨和氮肥項目,以及合成氨廠的“煤改氣”項目;除第九條第(六)項外的新建天然氣制氫項目。
第九條規定了在本辦法優先類別、限制類別和禁止類別以外,且符合國家相關法律、法規和政策的天然氣利用項目屬于許可類別,允許經營主體在落實氣源和經濟可持續條件下逐步發展。(六)項為煉油、化工企業加氫裝置配套、為鋼鐵冷軋配套的天然氣制氫項目。
三、《關于加快推動制造業綠色化發展的指導意見》
2月29日,工業和信息化部聯合國家發展改革委、財政部等七部門發布《關于加快推動制造業綠色化發展指導意見》提出, 前瞻布局綠色低碳領域未來產業。聚焦“雙碳”目標下能源革命和產業變革需求,謀劃布局氫能、儲能、生物制造、碳捕集利用與封存(CCUS)等未來能源和未來制造產業發展。圍繞石化化工、鋼鐵、交通、儲能、發電等領域用氫需求,構建氫能制、儲、輸、用等全產業鏈技術裝備體系,提高氫能技術經濟性和產業鏈完備性。
四、《工業領域碳達峰碳中和標準體系建設指南》
2024年2月4日,工業和信息化部印發《工業領域碳達峰碳中和標準體系建設指南》。文件中涉及到氫能的內容有:在燃料替代方面,重點制定生物質燃料替代技術,氫冶金,爐窯氫燃料替代,玻璃熔窯窯爐氫能煅燒、水泥窯窯爐氫能煅燒、燃氫燃氣輪機、氫燃料內燃機等氫能替代。
在生產工藝優化方面,重點制定氫冶金、熔融還原煉鐵、氧氣高爐、短流程電弧爐煉鋼、 連鑄連軋工藝、石化化工過程副產氫氣高值利用、原油直接裂解制乙烯、低碳煉化技術、合成氣一步法制烯烴、銅锍連續吹煉、液態高鉛渣直接還原、高效水泥熟料蓖冷機工藝、浮法玻璃一窯多線技術、陶瓷干法制粉工藝、低能耗高效加氫裂化(改質)技術、可再生能源低成本制氫等技術與裝備標準。
五、《產業結構調整指導目錄(2024年本)》
2023年12月27日,國家發展改革委修訂發布《產業結構調整指導目錄(2024年本)》:在新能源鼓勵類產業的發電互補技術與應用領域,增加了“電解水制氫和二氧化碳催化合成綠色甲醇”,為我國氫能產業的落地應用與市場普及打開了新思路。
六、《推動現代煤化工產業健康發展》
2023年8月,國家發改委等六部門發布的《推動現代煤化工產業健康發展》提出,要推動現代煤化工產業高端化、多元化、低碳化發展,在資源稟賦和產業基礎較好的地區,推動現代煤化工與可再生能源、綠氫等耦合創新發展。
七、《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》
2022年3月,國家發展改革委、國家能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》提到:拓展清潔低碳氫能在化工行業替代的應用空間;開展以氫作為還原劑的氫冶金技術研發應用;探索氫能在工業生產中作為高品質熱源的應用;擴大工業領域氫能替代化石能源應用規模,積極引導合成氨、合成甲醇、煉化、煤制油氣等行業由高碳工藝向低碳工藝轉變。