在全球能源轉(zhuǎn)型的背景下，氫能作為一種清潔的能源，逐漸成為全球能源體系的重要組成部分。我國是世 界上較大的制氫國。目前，我國綠氫的主要來源是光伏、風(fēng)電等可再生能源制氫。與此同時，記者注意到，還有一些項目在深挖生活垃圾、秸稈等生物質(zhì)制備綠氫的潛力。

在各地加快建設(shè)“無廢城市”和垃圾焚燒發(fā)電國補逐漸退坡的背景下，生活垃圾制氫項目如果能夠順利落地，有著顯著的社會效益和環(huán)境效益。那么，影響這類項目推廣的關(guān)鍵因素有哪些？目前，企業(yè)為降成本采取了哪些措施，效果如何？制出來的氫去往何處？圍繞這些問題，記者采訪了相關(guān)企業(yè)負責(zé)人。

生活垃圾制氫原料充足且免費，有望擺脫對政府補貼的依賴

據(jù)統(tǒng)計，2022年，我國氫氣產(chǎn)量約為3533萬噸，占全球氫氣總產(chǎn)量的1/3以上。其中，綠氫占比僅約為1%。業(yè)內(nèi)人士判斷，“增長前景廣闊”。

近日，我國釋放了一系列推動氫能發(fā)展的重要信號。國家發(fā)改委印發(fā)的《水泥行業(yè)節(jié)能降碳專項行動計劃》等四大節(jié)能降碳行動計劃等均涉及氫能相關(guān)內(nèi)容；不久前發(fā)布的《江蘇省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2024-2035年)》明確，力爭將江蘇建設(shè)成為國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展示范區(qū)；沈陽市政府也于近日發(fā)布氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，提出要將沈陽建設(shè)成為“北方氫都”。

可見，不少行業(yè)和地方將加大力度，將氫能作為搶占未來科技發(fā)展高點、推動工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的重要抓手。據(jù)悉，截至2023年年底，我國已有337個綠氫項目，基本實現(xiàn)全國覆蓋。

其中，生活垃圾制氫作為近年來的一個新方向，被企業(yè)“押注”的重要原因之一是我國各類有機固廢年產(chǎn)生量大，面臨著巨大的處理壓力。據(jù)統(tǒng)計，2022年，全國城市垃圾清運量達到2.44億噸，縣城垃圾清運量達到了6700萬噸。

作為位于廣東省佛山市南海區(qū)的國內(nèi)生活垃圾制氫項目的投資建設(shè)方，中鵬未來有限公司（以下簡稱中鵬未來）副總裁鄧立眾告訴記者：“目前，我國生活垃圾主要依靠焚燒方式進行處理，但存在能源轉(zhuǎn)化率偏低等問題。此外，垃圾填埋場的環(huán)境污染問題也很突出。有些垃圾填埋場原先建在城市周邊，隨著城市發(fā)展范圍擴大，部分已經(jīng)在城市內(nèi)了。就填埋場的垃圾而言，可以視熱值、成分等情況資源化利用起來，制氫就是一個優(yōu)選項。近幾年來，有機固廢制綠氫得到了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注。以城市生活垃圾為原料進行大規(guī)模、低成本、低碳排放量地制氫，是有機固廢制氫路線能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化的前提條件。佛山市每天新產(chǎn)生垃圾的量大概是1.5萬噸，我們每天處理500噸，占其1/30。我們和瀚藍環(huán)境股份有限公司合作，他們具有垃圾收運特許經(jīng)營資質(zhì)，由他們將生活垃圾運送到我們的生產(chǎn)基地。我們的生活垃圾制氫項目有較好的綜合收益。”

城康材料技術(shù)有限公司（以下簡稱城康材料）也正在規(guī)劃落地一個污泥、餐廚協(xié)同處置制氫產(chǎn)碳加氫一體化項目。其相關(guān)負責(zé)人告訴記者：“從化學(xué)組成看，城市生活垃圾中含有大量的碳氫化合物，其具備類似化石燃料的特性。在我們眼里，城市生活垃圾是一種非常寶貴的資源。以熱解氣化、厭氧產(chǎn)沼制氫為代表的生活垃圾處置方式的資源化利用率更高，也更加低碳環(huán)保。同時，生活垃圾原料來源廣泛且可免費獲取，再加上政府給予的處置費用，使得生活垃圾制綠氫的成本具有一定優(yōu)勢。所以，生活垃圾制氫是一種極具潛力的綠氫制取途徑，可以作為風(fēng)電、光伏發(fā)電等可再生能源制綠氫的有效補充，具有廣闊的應(yīng)用前景。”

生活垃圾制氫項目順利實施的關(guān)鍵——具有經(jīng)濟效益

城康材料相關(guān)負責(zé)人告訴記者：“受制于生活垃圾組分、項目規(guī)模、補貼力度等因素的影響，經(jīng)濟性仍然是生活垃圾制綠氫項目所面臨的主要問題。”那么，與主流制氫工藝相比，生活垃圾制氫有沒有競爭力？

2022年，在我國氫產(chǎn)量中，煤制氫占62%、天然氣制氫占19%、工業(yè)副產(chǎn)氫氣占18%、電解水制氫僅占1%。電解水制氫是綠氫的主流生產(chǎn)工藝。

鄧立眾告訴記者：“中鵬未來生活垃圾制氫技術(shù)工藝路線在目前較小生產(chǎn)規(guī)模（日處理500噸生活垃圾）情況下制備得到綠色氫氣的成本已經(jīng)接近于煤炭天然氣制灰氫的成本，遠低于當(dāng)前電解水制綠氫的成本，在綠氫制備領(lǐng)域具有明顯的成本優(yōu)勢。以生活垃圾作為原料制氫，通過碳化工藝得到的類煤粉原料成本遠遠低于煤制氫工藝路線的煤粉成本，當(dāng)達到與煤制氫項目相同生產(chǎn)規(guī)模時，生活垃圾制出綠氫的成本將低于目前主流的煤炭制出灰氫的成本。”據(jù)悉，這一項目投產(chǎn)運營后，將年產(chǎn)綠氫（電子級高純氫）7300萬標(biāo)方(6518噸)、液態(tài)二氧化碳（食品級）約10萬噸，以及固態(tài)硫磺和部分金屬、玻璃、砂石骨料等產(chǎn)品。項目建成投產(chǎn)后可實現(xiàn)年產(chǎn)值2.3億元。”

城康材料相關(guān)負責(zé)人介紹：“我們公司正在規(guī)劃的生活垃圾制氫項目預(yù)計將產(chǎn)生良好的綜合收益。這個項目日處置300噸污泥和200噸餐廚垃圾，日產(chǎn)沼氣除自用外，其余70%用于催化裂解制氫產(chǎn)碳納米材料，日產(chǎn)綠氫700千克、碳納米粉體1.8噸、生物油5噸、生物質(zhì)燃料棒150噸。項目總投資約4.3億元，年營業(yè)收入約5.48億元（包含處置費收入），稅后凈利潤7580萬元，預(yù)計所得稅額2520萬元，年減排二氧化碳35萬噸。整個項目具有豐富的產(chǎn)品線，即綠氫、碳納米、生物油、生物燃料棒等，具有良好的綜合收益。通過產(chǎn)品成本分攤，氫氣的終端加注價格也比較有競爭力。”

就地產(chǎn)氫、就地消納是目前優(yōu)選的用氫方式，可破解氫能儲運難題

長期以來，我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨嚴重的供需錯配問題。銜接上游制氫環(huán)節(jié)和下游用氫環(huán)節(jié)的儲存成為制約氫能大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的突出瓶頸。目前，如果通過異地輸氫保障氫能供應(yīng)的話，其成本遠超氫能帶來的經(jīng)濟效益。因此，利用生活垃圾就地產(chǎn)氫、就地消納，可以一定程度上破解難題。

在我國氫能發(fā)展的版圖上，存在明顯的地區(qū)差異。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟所作的分析，2023年，我國支持氫能發(fā)展的政策持續(xù)加碼，廣東省發(fā)布的相關(guān)政策數(shù)量領(lǐng)跑全國。而佛山市南海區(qū)更是敢為人先，較早布局氫能產(chǎn)業(yè)，自2009年至今，已經(jīng)形成良好的先發(fā)優(yōu)勢。2023年5月，佛山市南海區(qū)被授予“中國氫能產(chǎn)業(yè)之都”稱號，聚集的氫能企業(yè)和機構(gòu)超過150家，涵蓋氫能上中下游全產(chǎn)業(yè)鏈，形成超600億元的投資規(guī)模。“中國氫能看佛山，佛山氫能看南海”，這是業(yè)內(nèi)對佛山市南海區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)地位的認可。

看好南海市場的鄧立眾介紹道：“氫氣的儲運難度大、成本高，所以就地生產(chǎn)、就地消納是目前優(yōu)選的用氫方式，我們現(xiàn)在拓展項目也要評估各地有機固廢產(chǎn)生量、氫氣等綠色能源需求量是否能基本匹配。目前來看，廣東、山東、四川、湖北等地的需求都比較大。具體到佛山，當(dāng)?shù)貙錃獾男枨蠛艽螅沾伞⒂猩饘佟X型材等高溫工業(yè)用氫量很大。氫氣管道直接接到我們的生產(chǎn)基地，不需要運輸?shù)酵獾亍Ｎ覀兠刻飚a(chǎn)綠氫大概20噸，遠不能滿足佛山當(dāng)?shù)貙G氫的需求。此外，我們的技術(shù)可以根據(jù)需求將垃圾轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色甲醇、甲烷、航空煤油等產(chǎn)品，這些都是有大量市場需求的新能源產(chǎn)品。”

編輯：徐衛(wèi)星

來源：中國環(huán)境

作者：中環(huán)報記者劉良偉