Construir un sistema químico de hidrógeno verde
El sector químico es el principal sector emisor de carbono en la producción nacional, y también es uno de los sectores más difíciles de descarbonizar. En China, la industria química, como la del amoníaco sintético y el metanol sintético, consume hasta 20 millones de toneladas de hidrógeno cada año, y casi todas sus materias primas provienen de fuentes de energía fósiles como el carbón y el gas natural. En el contexto de la"doble carbono"Para lograr este objetivo, el sector químico se enfrenta a una enorme presión para reducir las emisiones de carbono, y promover la energía renovable para reemplazar la producción tradicional de hidrógeno mediante energía fósil es una medida clave para acelerar la transformación del sector químico de China hacia una economía baja en carbono.
La energía del hidrógeno tiene los atributos duales de portador de energía y materia prima industrial, la colaboración del hidrógeno eléctrico puede promover la integración de la generación de energía renovable y la industria química, y luego crear un sistema químico de hidrógeno verde basado en energía renovable. En marzo de 2022, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma y la Administración Nacional de Energía emitieron el Plan de Mediano y Largo Plazo para el Desarrollo de la Industria Energética del Hidrógeno (2021-2035), señalando que"Explorar y llevar a cabo la producción de hidrógeno con energía renovable en amoníaco, metanol, refinación, carbón para petróleo y gas y otras industrias para reemplazar la demostración de energía fósil.". En abril de 2022, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información emitió conjuntamente las Opiniones Orientadoras sobre la Promoción del Desarrollo de Alta Calidad de la Industria Petroquímica y Química en el 14º Plan Quinquenal, proponiendo"alentar a las empresas petroquímicas y químicas a desarrollar "hidrógeno verde" de manera razonable y ordenada de acuerdo con las condiciones locales, y promover la integración industrial, demostración de refinación, industria química del carbón y "electricidad verde" e "hidrógeno verde".". A nivel local, hasta el momento, más de 20 provincias y más de 60 ciudades a nivel de prefectura han formulado planes de desarrollo de la industria de la energía del hidrógeno, y la capacidad total de los proyectos de producción de hidrógeno con energía renovable ha alcanzado los 4,29 millones de toneladas, de las cuales amoníaco sintético y Los proyectos de metanol sintético se han convertido en los factores impulsores clave de la demanda de hidrógeno verde. Según estadísticas incompletas, para finales de 2022, se prevé que la capacidad del proyecto nacional de amoníaco verde alcance los 3,4 millones de toneladas, la capacidad del proyecto de alcohol verde se acerque a los 4,5 millones de toneladas y la demanda total anual de hidrógeno verde se acerque a los 1,2 millones. montones.
Sin embargo, todavía existen desafíos en el proceso de producción, la infraestructura y el mecanismo institucional de la industria química del hidrógeno verde basado en la colaboración del hidrógeno eléctrico:
En primer lugar, las secciones aguas arriba y aguas abajo son discontinuas. La cadena química del hidrógeno verde es larga, el modo de operación es cambiante y el acoplamiento entre la generación fluctuante de energía renovable y el proceso químico continuo aguas abajo debe sopesar la selección de tecnología y la configuración de capacidad de cada sección. En la actualidad, los dispositivos de producción de hidrógeno de agua por electrólisis de membrana de intercambio de protones y alcalinos tienen ciertas limitaciones de fluctuación de carga, lo que es difícil garantizar un suministro de energía de hidrógeno estable, continuo y a gran escala. En lo que respecta al hidrógeno, desde la perspectiva de la seguridad operativa, la vida útil de los equipos y la economía, es necesario garantizar el suministro continuo y estable de energía de hidrógeno en la industria química. Por ejemplo,
En segundo lugar, existe un desajuste entre la oferta y la demanda. El problema de desajuste espacial de los recursos de hidrógeno verde de China y la capacidad de producción química es prominente, la energía eólica, la generación de energía fotovoltaica y otras áreas de enriquecimiento de energía renovable se concentran principalmente en el oeste de Mongolia Interior, Gansu, Qinghai, Xinjiang, Sichuan, Yunnan y otros lugares, el local El espacio de consumo de hidrógeno verde es limitado y la capacidad de entrega es insuficiente. La capacidad de producción petroquímica se distribuye principalmente en las zonas costeras centrales y orientales, y los recursos de hidrógeno verde son relativamente limitados. La energía renovable occidental puede transportarse a las regiones central y oriental a través de nuevos gasoductos de hidrógeno o gasoductos reformados.
En tercer lugar, el desajuste institucional. En la actualidad, China no ha establecido una gestión completa de proyectos, una programación de conexión a la red, una política de precios de la electricidad y estándares de certificación ecológica para la cadena de la industria del hidrógeno verde, lo que dificulta el desarrollo ordenado de la industria química del hidrógeno verde.
La industria química y del hidrógeno verde tienen un gran potencial para el desarrollo colaborativo, y es necesario llevar a cabo el diseño de alto nivel de la industria química del hidrógeno verde con un pensamiento sistemático. En el eslabón de la producción, se deben aprovechar plenamente las características flexibles de almacenamiento y ajuste del hidrógeno verde y se debe promover el consumo de nueva energía a gran escala y en alta proporción. En el enlace de almacenamiento y transporte, se demuestra profundamente la viabilidad de la transmisión a larga distancia de energía renovable a gran escala a través de la red de hidrógeno eléctrico, a fin de aprovechar las ventajas complementarias de la transmisión de energía y la transmisión de hidrógeno, y mejorar la transmisión a larga distancia. eficiencia de las energías renovables. En el enlace de consumo, centrarse en promover la aplicación a gran escala del hidrógeno verde en la industria química y fomentar demostraciones piloto de productos químicos de hidrógeno verde, como el amoníaco verde y el alcohol verde. A nivel de políticas, se recomienda aumentar el apoyo a la industria del hidrógeno verde, centrarse en apoyar la innovación tecnológica y la transformación de los logros, investigar e introducir subsidios a los precios de la electricidad y políticas de reducción de impuestos para el hidrógeno verde, fortalecer la convergencia de políticas como"doble control"del consumo de energía y"doble control"de las emisiones de carbono en la industria química, y explorar y fomentar el consumo de hidrógeno verde para que se deduzca en la evaluación correspondiente. A nivel regulatorio, se recomienda fortalecer la investigación sobre el sistema estándar que cubre la contabilidad de la huella de carbono de toda la cadena de suministro para la preparación, almacenamiento y transporte de energía del hidrógeno, y su aplicación, estudiar y formular estándares de certificación para la industria del hidrógeno verde, establecer y mejorar. leyes, regulaciones y sistemas regulatorios relacionados con el hidrógeno verde, participar activamente en la formulación de estándares internacionales para el hidrógeno verde y apoyar la reducción de emisiones de hidrógeno verde en el comercio voluntario de reducción de emisiones de carbono.
Actualmente, China se encuentra en el período crítico de la construcción de un nuevo sistema energético. La energía del hidrógeno y un nuevo sistema de energía eléctrica son los elementos centrales del futuro sistema energético neutro en carbono. Es necesario aprovechar plenamente el papel único de la energía del hidrógeno en la construcción de un nuevo sistema energético, aprovechar plenamente el valor dual de la energía y las materias primas bajas en carbono del hidrógeno verde e integrar orgánicamente el hidrógeno verde con la industria química a través de la colaboración. del hidrógeno eléctrico. Promover la sustitución integral de energías renovables por energías fósiles, y ayudar a alcanzar el objetivo de"doble carbono". (Reimpreso por Paper News)
