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践行绿色发展理念 构建东平低碳经济新格局孟广银:碳达峰、碳中和形势下的瑞星行动方案
作者:爱游戏体育首页入口 发布时间:2024-06-19 18:26:52

  近期,国家能源局发布了整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点县名单,我们东平县赫然在列。可预期我县屋顶分布式光伏将迎来高增长,支撑光伏新增装机量稳步提升,引导社区居民绿色能源消费,为实现“双碳”目标迈出响亮的一步。

  能源是经济社会持续健康发展的重要物质基础。改革开放以来,我国能源行业加快速度进行发展,已成为全世界最大的能源生产国、消费国,有力地支撑了经济社会持续健康发展。但是,我国能源结构长期以煤为主,油气对外依存度高,是全球最大的碳排放国家。2020年9月22日,国家主席习在第七十五届联合国大会一般性辩论上向世界庄严承诺,我国CO2排放力争于2030年前达到峰值,争取2060年前实现碳中和。这就要求我们要采取更有力的政策和措施,加快形成绿色发展方式和生活方式,持续推进碳减排,建设生态文明和美丽地球。

  作为新出现的经济热词,什么是碳达峰、碳中和?碳达峰是指CO2的排放达到峰值不再增长,意味着中国要在2030年前,使CO2的排放总量达到峰值之后,不再增长,并逐渐下降。碳中和是指在2060年前,中国通过植树造林、节能减排、产业调整等形式,抵消自身产生的CO2排放,达到相对“零排放”。

  当前,瑞星集团主业是新型煤化工,主要的组成原材料是煤炭,在碳达峰、碳中和战略中处于重要位置,机遇与挑战并存。作为东平县工业公司的代表,瑞星集团将把实现碳达峰、碳中和作为未来发展趋势,主动融入新时代、融入国家“双碳”战略,并根据公司发展实际和产业规划,制定切实可行的“双碳”方案,努力发展低碳经济,引领行业绿色发展。

  在人们的普遍认知中,煤炭作为能源就是用来燃烧的,其实不然。在工业生产里,煤炭主要扮演着两大角色:原料和燃料。煤炭在新型煤化工产业中主要是以原料的角色存在,生产的全部过程中,煤炭在封闭的气化炉内,在一定的温度、压力下与水蒸气进行化学反应生成H2和CO,再以此为原料生产化学品,如化肥、甲醇、乙二醇以及其他精细化工产品等。在此生产的全部过程中,原料煤中的碳元素没有消失,而是转化为了化工产品,不排放任何温室气体,对大气环境基本没影响。相反,尿素的生产的全部过程中不仅不排放二氧化碳,还需要消耗二氧化碳(尿素合成化学反应式:2NH3+CO2→CH4N2O+H2O)。煤炭在工业生产里的另一个角色是燃料。燃料煤通过自身燃烧来发电和生产蒸汽,为社会提供能源,并排放一定的温室气体CO2,燃料煤中的碳元素并没有转化为产品。可见,原料煤与燃料煤有着本质的区别。

  作为瑞星来讲,生产中消耗的煤炭绝大部分是作为原料煤用来生产尿素产品,一少部分作为燃料为生产系统提供蒸汽。因此,在追求碳达峰、碳中和的瑞星方案中,我们将重点做好燃料煤的碳减排工作。为此,我们提出了“降煤增肥”技术方案,即降低煤炭单耗、增加肥料产出。该方案充分的利用新建的航天粉煤气化生产系统,将气化、氨合成阶段释放的热能进行回收副产蒸汽,补充用于尿素生产,由此减少对锅炉产蒸汽的需求,进而减少燃料煤的使用。同时,采用技术更为先进的煤粉锅炉,提高煤炭的综合利用率,达到减少碳排放的目的。

  肥料被称为“粮食的粮食”,特别是氮肥为粮食的增产做出了50%以上的贡献,对于保障国家粮食安全、解决人民的温饱问题发挥了无法替代的作用。但是,受我国能源结构的影响,肥料的生产主要以煤炭为原料,少部分以天然气为原料。在实现碳达峰、碳中和的过程中,煤炭指标将受到更为严格的限制,但农业发展离不开肥料,这将倒逼企业寻求原料替代方案。

  在未来的发展中,我们将目光投放到了风能、太阳能、氢能等绿色能源上。在我国的能源消费结构中,化石能源占比过重,过分依赖煤炭、石油、天然气,清洁能源(如风能、太阳能、氢能)占比较小。这主要有以下几点原因:一是风能、太阳能发电虽然成本低、清洁无污染,但是属于非稳定供电,当没有太阳、没有风的时候就无法供电。二是制氢容易,储氢运氢难,氢气储运技术不成熟,不适合作为大众共有的能源载体,限制了氢能源的快速发展。

  在瑞星的“双碳”方案中,我们围绕着清洁能源的高效利用这一主题,制定了两条技术路线,最终实现清洁能源高效储能和广泛利用、实现肥料的无碳化生产。

  路线一:利用清洁能源生产载氢产品。技术上,利用成本低廉的风电、太阳能发电等清洁能源对水进行电解,得到H2和O2,O2进入气化炉与原料煤进行反应得到CO,H2与CO反应生产载氢产品。在载氢产品的生产的全部过程中,需要消耗大量的碳元素,随着碳捕获技术的慢慢的提升,我们大家可以直接利用H2与CO2反应生成载氢产品,实现碳的抵消,促进公司实现碳中和。在此过程中,瑞星集团将依托现有产业,充分的发挥载氢产品储运装置及技术方面的优势,在确保安全环保的前提下,大幅度降低储运成本,提升氢能源的普及程度。目前,载氢产品能替代汽柴油作为能源,或者利用载氢产品与水在线制氢发电推动燃料电池汽车或者作为电动车的充电宝,减少交通运输业的CO2排放。

  路线二:利用清洁能源制氢建立分布式合成氨生产装置。该路线充分的利用风电、太阳能发电等清洁能源对水进行电解得到H2,利用制氮机从空气中获取N2,然后通过H2与N2进行氨合成反应制取合成氨。合成氨可通过水肥一体化工程直接施用于农业生产,也可用于新能源汽车燃料、液氨氢燃料电池、火箭导弹推进剂等。该技术路线理论上实现了整个合成氨生产的全部过程的无碳化,做到了零排放,实际做到了绿色发展。

  由于国家电网对清洁能源的承担接受的能力有限,为维护电力供应的稳定,电网只能容纳15%的非稳定电源,造成了过剩的风电、太阳能发电等清洁能源因不能上网而废弃。分布式合成氨生产装置流程简单、投资省,能够解决风电、太阳能发电不稳定、难储存的问题,实现清洁能源的能量转化、储存。目前电解氢合成氨技术已获得突破,正在开展工业化示范,成功后可推动清洁能源是高效利用,真正的完成中国煤化工行业的高质量绿色发展。

  实现碳达峰、碳中和是一场硬仗,也是一场持久战,需要付出极其艰巨的努力。瑞星集团将在各级党委政府的坚强领导下,持续提升政治站位,与国内知名高校合作成立碳中和研究院,研发创新碳中和新技术,慢慢地加强绿色发展的本领,切实扛起历史责任,为实现碳达峰、碳中和的战略目标贡献瑞星力量。