Innovasie, popularisering en toepassing van waterstofenergieproduksietegnologie -- 'n gevallestudie van Ally Hi-Tech
Oorspronklike skakel:https://mp.weixin.qq.com/s/--dP1UU_LS4zg3ELdHr-Sw
Redakteur se nota: Dit is 'n artikel wat oorspronklik deur Wechat se amptelike rekening gepubliseer is: China Thinktank
Op 23 Maart het die Nasionale Ontwikkelings- en Hervormingskommissie en die Nasionale Energie-administrasie van China gesamentlik die medium- en langtermynplan vir die ontwikkeling van waterstofenergie-industrie (2021-2035) (hierna verwys as die plan) uitgereik wat die energie omskryf eienskap van waterstof en voorgestel dat waterstofenergie 'n integrale deel van die toekomstige nasionale energiestelsel en die sleutelrigting van strategiese nuwe nywerhede is.Brandstofselvoertuie is die toonaangewende veld van waterstofenergietoepassing en die deurbraak van industriële ontwikkeling in China.
In 2021, gedryf deur die nasionale brandstofselvoertuigdemonstrasie- en toepassingsbeleid, is die vyf stedelike agglomerasies van Beijing, Tianjin, Hebei, Sjanghai, KwaZulu-Natal, Hebei en Henan agtereenvolgens van stapel gestuur, die grootskaalse demonstrasie en toepassing van 10 000 brandstofselvoertuie het begin van stapel gestuur word, en die ontwikkeling van waterstofenergie-industrie wat deur brandstofselvoertuigdemonstrasie en -toepassing aangedryf word, is in die praktyk toegepas.
Terselfdertyd is deurbrake ook gemaak in die toepassing en verkenning van waterstofenergie in nie-vervoervelde soos staal, chemiese industrie en konstruksie.In die toekoms sal gediversifiseerde en multi-scenario toepassings van waterstofenergie 'n groot vraag na waterstof bring.Volgens die voorspelling van China Hydrogen Energy Alliance sal China se vraag na waterstof teen 2030 35 miljoen ton bereik, en waterstofenergie sal minstens 5% van China se terminale energiestelsel uitmaak;Teen 2050 sal die vraag na waterstof naby aan 60 miljoen ton wees, waterstofenergie is verantwoordelik vir meer as 10% van China se terminale energiestelsel, en die jaarlikse uitsetwaarde van die industriële ketting sal 12 biljoen yuan bereik.
Vanuit die perspektief van industriële ontwikkeling is China se waterstofenergiebedryf nog in die vroeë stadium van ontwikkeling.In die proses van waterstofenergietoepassing, demonstrasie en bevordering was die onvoldoende aanbod en hoë koste van waterstof vir energie nog altyd 'n moeilike probleem wat die ontwikkeling van China se waterstofenergiebedryf beperk.As die kernskakel van waterstofvoorsiening is die probleme van hoë af-fabriekprys en hoë bergings- en vervoerkoste van voertuigwaterstof steeds prominent.
Daarom moet China dringend die innovasie, popularisering en toepassing van laekoste-waterstofproduksietegnologie bespoedig, die ekonomie van demonstrasietoepassing verbeter deur die koste van waterstofenergievoorsiening te verminder, die grootskaalse demonstrasietoepassing van brandstofselvoertuie te ondersteun, en dryf dan die ontwikkeling van die hele waterstofenergiebedryf aan.
Die hoë prys van waterstof is 'n prominente probleem in die ontwikkeling van China se waterstofenergie-industrie
China is 'n groot land wat waterstof produseer.Waterstofproduksie word in petrochemiese, chemiese, kooks- en ander industrieë versprei.Die meeste van die waterstof wat geproduseer word, word gebruik as tussenprodukte vir petroleumraffinering, sintetiese ammoniak, metanol en ander chemiese produkte.Volgens die statistieke van China Hydrogen Energy Alliance is die huidige waterstofproduksie in China ongeveer 33 miljoen ton, hoofsaaklik uit steenkool, aardgas en ander fossielenergie en industriële byprodukgassuiwering.Onder hulle is die uitset van waterstofproduksie uit steenkool 21,34 miljoen ton, wat 63,5% uitmaak.Gevolg deur industriële neweproduk waterstof- en aardgaswaterstofproduksie, met uitset van onderskeidelik 7,08 miljoen ton en 4,6 miljoen ton.Waterstofproduksie deur waterelektrolise is relatief klein, ongeveer 500000 ton.
Alhoewel die industriële waterstofproduksieproses volwasse is, die industriële ketting voltooi is en die verkryging relatief gerieflik is, staar die verskaffing van energiewaterstof steeds groot uitdagings in die gesig.Die hoër grondstofkoste en vervoerkoste van waterstofproduksie lei tot die hoër terminale aanbodprys van waterstof.Om grootskaalse popularisering en toepassing van waterstofenergietegnologie te realiseer, is die sleutel om deur die bottelnek van hoë waterstofverkrygingskoste en vervoerkoste te breek.Onder die bestaande waterstofproduksiemetodes is die koste van steenkoolwaterstofproduksie laag, maar die koolstofvrystellingsvlak is hoog.Die energieverbruikskoste van waterstofproduksie deur waterelektrolise in groot nywerhede is hoog.
Selfs met lae elektrisiteit is die waterstofproduksiekoste meer as 20 yuan / kg.Die lae koste en lae koolstofvrystellingsvlak van waterstofproduksie as gevolg van kragverlating van hernubare energie is 'n belangrike rigting vir die verkryging van waterstof in die toekoms.Tans is die tegnologie geleidelik volwasse, maar die verkrygingsplek is relatief afgeleë, die vervoerkoste is baie hoog, en daar is geen promosie- en toepassingscenario nie.Vanuit die perspektief van waterstofkostesamestelling is 30 ~ 45% van die prys van energiewaterstof die koste van waterstofvervoer en -vul.Die bestaande waterstofvervoertegnologie gebaseer op hoëdrukgaswaterstof het minder enkelvoertuigvervoervolume, swak ekonomiese waarde van langafstandvervoer, en die tegnologieë van vastestofberging en -vervoer en vloeibare waterstof is nie volwasse nie.Die uitkontraktering van gaswaterstof in waterstofvulstasie is steeds die belangrikste manier.
In die huidige bestuurspesifikasie word waterstof steeds as bestuur van gevaarlike chemikalieë gelys.Grootskaalse industriële waterstofproduksie moet die chemiese industriepark binnegaan.Grootskaalse waterstofproduksie stem nie ooreen met die vraag na waterstof vir gedesentraliseerde voertuie nie, wat lei tot hoë waterstofpryse.’n Hoogs geïntegreerde waterstofproduksie- en hervullingstegnologie is dringend nodig om ’n deurbraak te bewerkstellig.Die prysvlak van aardgaswaterstofproduksie is redelik, wat grootskaalse en stabiele aanbod kan realiseer.Daarom, in gebiede met relatief volop aardgas, is die geïntegreerde waterstofproduksie- en hervulstasie gebaseer op aardgas 'n haalbare waterstofvoorsieningsopsie en 'n realistiese pad om die waterstofhervulstasie te bevorder om die koste te verminder en die moeilike probleem van hervulling in sommige gevalle op te los. gebiede.Tans is daar ongeveer 237 geïntegreerde waterstofproduksiestasies ter wêreld, wat ongeveer 1/3 van die totale aantal buitelandse waterstofvulstasies uitmaak.Onder hulle neem Japan, Europa, Noord-Amerika en ander streke wyd die bedryfsmodus van geïntegreerde waterstofproduksie- en brandstofstasie in die stasie aan.Wat die huishoudelike situasie betref, het Foshan, Weifang, Datong, Zhangjiakou en ander plekke begin om die loodskonstruksie en bedryf van geïntegreerde waterstofproduksie- en brandstofstasies te ondersoek.Daar kan voorspel word dat na die deurbraak van waterstofbestuur en waterstofproduksiebeleide en -regulasies, die geïntegreerde waterstofproduksie- en hervulstasie die realistiese keuse vir die kommersiële bedryf van die waterstofvulstasie sal wees.
Ervaring in innovasie, popularisering en toepassing van waterstofproduksietegnologie van Ally Hi-Tech
As 'n toonaangewende onderneming op die gebied van waterstofproduksie in China, fokus Ally Hi-Tech al meer as 20 jaar op die navorsing en ontwikkeling van nuwe energie-oplossings en gevorderde waterstofproduksietegnologieë.Op die gebied van kleinskaalse aardgaswaterstofproduksietegnologie, katalitiese oksidasie metanolwaterstofproduksietegnologie, hoëtemperatuurwaterelektrolisewaterstofproduksietegnologie, ammoniakontbindingwaterstofproduksietegnologie, kleinskaalse sintetiese ammoniaktegnologie, groot monomeermetanolomskakelaar, geïntegreerde waterstofproduksie en hidrogeneringstelsel, voertuigwaterstofrigtingsuiweringstegnologie, is baie deurbrake gemaak in die nuutste tegniese velde soos hierbo gelys.
Gaan voort om tegnologiese innovasie in waterstofproduksie te bevorder.
Ally Hi-Tech neem altyd waterstofproduksie as die kern van sy besigheid, en gaan voort om tegnologiese innovasie in waterstofproduksie uit te voer, soos metanolomskakeling, aardgashervorming en PSA-rigtingsuiwering van waterstof.Onder hulle het 'n enkele stel metanol-omskakeling-waterstofproduksietoerusting wat onafhanklik deur die maatskappy ontwikkel en ontwerp is, 'n waterstofproduksievermoë van 20000 Nm ³/h.Die maksimum druk bereik 3.3Mpa, bereik die internasionale gevorderde vlak, met die voordele van lae energieverbruik, veiligheid en betroubaarheid, eenvoudige proses, onbewaak en so aan;Die maatskappy het 'n deurbraak gemaak in die waterstofproduksietegnologie van aardgashervorming (SMR-metode).
Die hitte-uitruilingshervormingstegnologie word aangeneem, en die waterstofproduksievermoë van 'n enkele stel toerusting is tot 30000Nm³/h.Die maksimum druk kan 3.0MPa bereik, die beleggingskoste word aansienlik verminder, en die energieverbruik van aardgas word met 33% verminder;In terme van drukswaai-adsorpsie (PSA) waterstofrigtingsuiweringstegnologie, het die maatskappy 'n verskeidenheid volledige stelle waterstofsuiweringstegnologie ontwikkel, en die waterstofproduksievermoë van 'n enkele stel toerusting is 100 000 Nm ³/h.Die maksimum druk is 5.0MPa.Dit het die kenmerke van hoë mate van outomatisering, eenvoudige werking, goeie omgewing en lang lewensduur.Dit is wyd gebruik op die gebied van industriële gasskeiding.
Figuur 1: H2-produksietoerustingstel deur Ally Hi-Tech
Aandag geskenk aan die ontwikkeling en bevordering van waterstofenergiereeksprodukte.
Terwyl hy innovasie vir waterstofproduksietegnologie en produkontwikkeling uitvoer, gee Ally Hi-Tech aandag aan die uitbreiding van die produkontwikkeling op die gebied van stroomafwaartse waterstofbrandstofselle, bevorder aktief die R & D en toepassing van katalisators, adsorbente, beheerkleppe, modulêre klein waterstof produksietoerusting en langlewe brandstofselkragtoevoerstelsel, en bevorder die tegnologie en toerusting van geïntegreerde waterstofproduksie- en hidrogeneringstasie kragtig.Wat produkbevordering betref, is die professionele kwalifikasie van Ally Hi-Tech ingenieursontwerp omvattend.Dit is verbind tot die verskaffing van eenstop-waterstofenergie-oplossingsprodukte en -dienste, en die produkmarktoepassing word vinnig bevorder.
Deurbrake is gemaak in die toepassing van waterstofproduksietoerusting.
Tans is meer as 620 stelle waterstofproduksie- en waterstofsuiweringstoerusting deur Ally Hi-Tech gebou.Onder hulle het Ally Hi-Tech meer as 300 stelle metanolwaterstofproduksietoerusting, meer as 100 stelle aardgaswaterstofproduksietoerusting en meer as 130 stelle groot PSA-projektoerusting bevorder, en het 'n aantal waterstofproduksieprojekte onderneem. nasionale onderwerpe.
Ally Hi-Tech het saamgewerk met bekende maatskappye by die huis en in die buiteland, soos Sinopec, PetroChina, Zhongtai Chemical, Plug Power Inc. America, Air Liquid France, Linde Duitsland, Praxair America, Iwatani Japan, BP en so aan.Dit is een van die volledige stelle toerustingdiensverskaffers met die grootste aanbod op die gebied van klein en mediumgrootte waterstofproduksietoerusting ter wêreld.Tans is die Ally Hi-Tech-waterstofproduksietoerusting na 16 lande en streke uitgevoer soos die Verenigde State, Japan, Suid-Korea, Indië, Maleisië, die Filippyne, Pakistan, Myanmar, Thailand en Suid-Afrika.In 2019 is die derdegenerasie geïntegreerde aardgaswaterstofproduksietoerusting van Ally Hi-Tech uitgevoer na American Plug Power Inc., wat ontwerp en vervaardig is in volle ooreenstemming met Amerikaanse standaarde, wat 'n presedent geskep het vir China se aardgaswaterstofproduksietoerusting om na die Verenigde State uitgevoer word.
Figuur 2. Waterstofproduksie en hidrogenering geïntegreerde toerusting wat deur Ally Hi-Tech na die Verenigde State uitgevoer word
Konstruksie van eerste groep waterstofproduksie en hidrogenering geïntegreerde stasie.
In die lig van die praktiese probleme van onstabiele bronne en hoë pryse van waterstof vir energie, is Ally High-Tech daartoe verbind om die toepassing van hoogs geïntegreerde waterstofproduksietegnologie te bevorder, en die bestaande volwasse metanolvoorsieningstelsel, aardgaspypleidingnetwerk, CNG en LNG-vulstasies om die geïntegreerde waterstofproduksie- en brandstofstasie te herbou en uit te brei.In September 2021 is die eerste binnelandse geïntegreerde aardgas-waterstofproduksie- en -hidrogeneringstasie onder die algemene kontrak van Ally Hi-Tech by Foshan-gas Nanzhuang-hidrogeneringstasie in werking gestel.
Die stasie is ontwerp met een stel van 1000 kg/dag aardgas hervormingswaterstofproduksie-eenheid en een stel 100kg/dag waterelektrolise waterstofproduksie-eenheid, met 'n eksterne hidrogeneringskapasiteit van 1000kg/dag.Dit is 'n tipiese "waterstofproduksie + kompressie + berging + vul" geïntegreerde hidrogeneringstasie.Dit neem die voortou in die toepassing van omgewingsvriendelike wye temperatuurverandering-katalisator en rigtinggewende mede-suiweringstegnologie in die bedryf, wat die waterstofproduksiedoeltreffendheid met 3% verbeter en die energieverbruik van waterstofproduksie effektief verminder.Die stasie het hoë integrasie, klein vloeroppervlakte en hoogs geïntegreerde waterstofproduksietoerusting.
Die waterstofproduksie in die stasie verminder die waterstofvervoerskakels en die koste van waterstofberging en -vervoer, wat die koste van waterstofverbruik direk verminder.Die stasie het 'n eksterne koppelvlak gereserveer, wat langbuissleepwaens kan vul en kan dien as die moederstasie om waterstofbron vir die omliggende hidrogeneringstasies te verskaf, wat 'n streekshidrogenering-sub-moeder-geïntegreerde stasie vorm.Daarbenewens kan hierdie geïntegreerde waterstofproduksie- en hidrogeneringstasie ook gerekonstrueer en uitgebrei word op grond van die bestaande metanolverspreidingstelsel, aardgaspypleidingnetwerk en ander fasiliteite, sowel as vulstasies en CNG & LNG-vulstasies, wat maklik is om te bevorder en implementeer.
Figuur 3 Geïntegreerde waterstofproduksie- en hidrogeneringstasie in Nanzhuang, Foshan, Guangdong
Lei aktief bedryfsinnovasie, bevordering en toepassing en internasionale uitruilings en samewerking.
As 'n sleutel hoë-tegnologie onderneming van die nasionale Torch Program, 'n nuwe ekonomie demonstrasie onderneming in Sichuan Provinsie en 'n gespesialiseerde en spesiale nuwe onderneming in Sichuan Provinsie, Ally Hi-Tech lei aktief industrie innovasie en bevorder internasionale uitruilings en samewerking.Sedert 2005 het Ally Hi-Tech agtereenvolgens waterstofproduksietegnologie en -toerusting verskaf in die groot nasionale 863 brandstofselprojekte - Sjanghai Anting-waterstofvulstasie, Beijing Olimpiese waterstofvulstasie en Shanghai World Expo-waterstofvulstasie, en het alle waterstofproduksiestasieprojekte voorsien. van China se ruimtelanseringsentrum met hoë standaarde.
As 'n lid van die nasionale waterstofenergiestandaardiseringskomitee het Ally Hi-Tech aktief deelgeneem aan die konstruksie van waterstofenergiestandaardstelsels by die huis en in die buiteland, die opstel van een nasionale waterstofenergiestandaard gelei en deelgeneem aan die formulering van sewe nasionale standaarde en een internasionale standaard.Terselfdertyd het Ally Hi-Tech internasionale uitruilings en samewerking aktief bevorder, Chengchuan Technology Co., Ltd. in Japan gestig, 'n nuwe generasie waterstofproduksietegnologie, SOFC-kogenerasietegnologie en verwante produkte ontwikkel en samewerking met maatskappye uitgevoer. in die Verenigde State, Duitsland en Japan op die gebied van nuwe waterelektrolise-waterstofproduksietegnologie en kleinskaalse sintetiese ammoniaktegnologie.Met 45 patente van China, die Verenigde State en die Europese Unie, is Ally Hi-Tech 'n tipiese tegnologie-gebaseerde en uitvoer-georiënteerde onderneming.
Beleidsvoorstel
Volgens bogenoemde ontleding, gebaseer op die innovasie van waterstofproduksietegnologie, het Ally Hi-Tech deurbrake gemaak in die ontwikkeling van waterstofproduksietoerusting, die bevordering en toepassing van waterstofproduksietoerusting, die konstruksie en bedryf van geïntegreerde waterstofproduksie- en brandstofstasie. , wat van groot belang is vir China se onafhanklike tegnologiese innovasie van waterstofenergie en die vermindering van die koste van energie-waterstofverbruik.Om waterstofenergievoorsiening te verseker en te verbeter, die konstruksie van 'n veilige, stabiele en doeltreffende waterstofenergievoorsieningsnetwerk te versnel en 'n skoon, lae-koolstof- en laekoste-gediversifiseerde waterstofproduksiestelsel te bou, moet China waterstofproduksietegnologie-innovasie en produkontwikkeling, breek deur die beperkings van beleide en regulasies, en moedig nuwe toerusting en modelle met markpotensiaal aan om eerste te probeer.Deur ondersteuningsbeleide verder te verbeter en die industriële omgewing te optimaliseer, sal ons China se waterstofenergiebedryf help ontwikkel met hoë gehalte en die groen transformasie van energie sterk ondersteun.
Verbeter die beleidstelsel van waterstofenergiebedryf.
Op die oomblik is die "strategiese posisionering en ondersteunende beleid van waterstofenergiebedryf" uitgereik, maar die spesifieke ontwikkelingsrigting van waterstofenergiebedryf is nie gespesifiseer nie.Om die institusionele struikelblokke en beleidsknelpunte van nywerheidsontwikkeling te breek, moet China beleidsinnovasie versterk, perfekte waterstofenergiebestuursnorme formuleer, die bestuursprosesse en bestuursinstellings van voorbereiding, berging, vervoer en vulling uitklaar en die verantwoordelikhede van die verantwoordelike departement van veiligheidstoesig.Voldoen aan die model van demonstrasie-toepassing wat industriële ontwikkeling dryf, en die gediversifiseerde demonstrasie-ontwikkeling van waterstofenergie in vervoer, energieberging, verspreide energie en so meer omvattend bevorder.
Bou 'n waterstof-energievoorsieningstelsel volgens plaaslike toestande.
Plaaslike regerings moet die waterstof-energievoorsieningskapasiteit, industriële grondslag en markruimte in die streek omvattend oorweeg, gebaseer op die voordele van bestaande en potensiële hulpbronne, toepaslike waterstofproduksiemetodes volgens plaaslike toestande kies, die konstruksie van waterstof-energievoorsieningswaarborgkapasiteit uitvoer. , gee prioriteit aan die gebruik van industriële neweproduk waterstof, en fokus op die ontwikkeling van waterstofproduksie uit hernubare energie.Moedig gekwalifiseerde streke aan om deur verskeie kanale saam te werk om 'n lae-koolstof, veilige, stabiele en ekonomiese plaaslike waterstof-energievoorsieningstelsel te bou om aan die aanbodvraag van grootskaalse waterstofbronne te voldoen.
Verhoog tegnologiese innovasie van waterstofproduksietoerusting.
Fokus op die bevordering van die R & D, vervaardiging en industriële toepassing van sleuteltoerusting vir waterstofsuiwering en waterstofproduksie, en bou 'n hoëgehalte-ontwikkelingstegnologiestelsel vir waterstofenergietoerustingprodukte deur op voordelige ondernemings in die industriële ketting staat te maak.Ondersteun toonaangewende ondernemings op die gebied van waterstofproduksie om leiding te neem, lê innovasieplatforms soos industriële innovasiesentrum, ingenieursnavorsingsentrum, tegnologiese innovasiesentrum en vervaardigingsinnovasiesentrum uit, pak sleutelprobleme van waterstofproduksietoerusting aan, ondersteun "gespesialiseerde en spesiale nuwe "Klein en mediumgrootte ondernemings om deel te neem aan die navorsing en ontwikkeling van algemene tegnologieë van waterstofproduksietoerusting, en kweek 'n aantal enkele kampioen-ondernemings met 'n sterk onafhanklike vermoë van kerntegnologie.
Versterk beleidsondersteuning vir geïntegreerde waterstofproduksie- en hidrogeneringstasies.
Die Plan wys daarop dat om nuwe modelle soos waterstofstasies wat waterstofproduksie, berging en hidrogenering in die stasie integreer te verken, ons deur die beleidsbeperkings op die konstruksie van geïntegreerde stasies vanaf die wortel moet breek.Stel die nasionale energiewet so gou moontlik bekend om die energie-eienskap van waterstof vanaf die boonste vlak te bepaal.Breek deur die beperkings op die konstruksie van geïntegreerde stasies, bevorder geïntegreerde waterstofproduksie- en hidrogeneringstasies, en voer loodsdemonstrasie uit van die konstruksie en bedryf van geïntegreerde stasies in ekonomies ontwikkelde gebiede met ryk aardgasbronne.Verskaf finansiële subsidies vir die konstruksie en bedryf van geïntegreerde stasies wat voldoen aan die vereistes van prysekonomie en koolstofvrystellingstandaarde, ondersteun relevante toonaangewende ondernemings om aansoek te doen vir nasionale "gespesialiseerde en spesiale nuwe" ondernemings, en verbeter die veiligheidstegniese spesifikasies en standaarde van geïntegreerde waterstof produksie- en hidrogeneringstasies.
Voer aktief demonstrasie en bevordering van nuwe besigheidsmodelle uit.
Moedig sakemodel-innovasie aan in die vorm van geïntegreerde waterstofproduksie in stasies, omvattende energietoevoerstasies vir olie, waterstof en elektrisiteit, en gekoördineerde werking van "waterstof, voertuie en stasies".In gebiede met 'n groot aantal brandstofselvoertuie en hoë druk op waterstofvoorsiening, sal ons geïntegreerde stasies vir waterstofproduksie en hidrogenering uit aardgas verken, en gebiede met redelike aardgaspryse en demonstrasiewerking van brandstofselvoertuie aanmoedig.In gebiede met oorvloedige wind- en hidrokragbronne en waterstofenergietoepassingscenario's, bou geïntegreerde waterstofproduksie- en hidrogeneringstasies met hernubare energie, brei die demonstrasieskaal geleidelik uit, vorm herhaalbare en gewilde ervaring, en versnel die koolstof- en kostevermindering van energiewaterstof.
(Outeur: toekomstige industrie navorsingspan van Beijing Yiwei Zhiyuan Information Consulting Centre)
Postyd: 29-Sep-2022
