發(fā)展生物質(zhì)氫能未來前景廣闊

文章來源:經(jīng)濟(jì)日報(bào)周天勇2022-06-22 15:00

  以植物、菌藻和動(dòng)物等有機(jī)質(zhì)為原料,提煉氫并使其與氧反應(yīng)產(chǎn)生能量,用于熱源和動(dòng)力,稱為生物質(zhì)氫能。從生產(chǎn)的大規(guī)模和經(jīng)濟(jì)性看,其原料主要來自于甘蔗、甜高粱、甜菜和木薯等植物。
 
  生物質(zhì)原料,本身因可燃燒等特性就是生物質(zhì)能源,通過“生物質(zhì)加工提醇—醇類制氫—氫氧反應(yīng)”過程形成氫能。生物質(zhì)能源從碳排放程度變化看,可分為直接燃用動(dòng)物油及植物、菌藻植物提取乙醇燃用和乙醇等重整制氫使用三個(gè)階段。人類生物質(zhì)能源的生產(chǎn)和消費(fèi),在第一階段中直接燃燒,污染和碳排放量很大;第二階段生物質(zhì)精細(xì)加工及使用,污染及碳排放減少;第三階段通過深化加工,轉(zhuǎn)制氫能,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和使用的低污染和零排放。
 
  作為第三階段的生物質(zhì)氫能,其優(yōu)點(diǎn)在于:它屬于綠氫,由植物生長吸收陽光照熱、土壤水分和二氧化碳,并將成熟后的果實(shí)和秸稈發(fā)酵提取乙醇,再重整制氫而形成,加工轉(zhuǎn)換排碳量微?。粡纳镔|(zhì)原料到加工提取的乙醇能源,發(fā)酵蒸餾獲得乙醇轉(zhuǎn)換用能不多,并且可來自于部分秸稈或酒糟燃燒加溫或者光電風(fēng)電加熱,能源轉(zhuǎn)換次數(shù)少,轉(zhuǎn)換消耗能源低;生物質(zhì)直接發(fā)酵提取乙醇,并由化學(xué)反應(yīng)獲得氫氣,減少了風(fēng)能、光能、電解水制氫需要先儲能的環(huán)節(jié),節(jié)省了成本和能源轉(zhuǎn)換損耗。
 
  從世界范圍來看,當(dāng)前各國主要通過石化原料加工制氫,而風(fēng)能、光能、電解水制氫和生物發(fā)酵重整制氫的產(chǎn)量不到總產(chǎn)量的1%,其中生物氫產(chǎn)能不到綠氫產(chǎn)能的1%,生物質(zhì)氫能發(fā)展還處于萌芽階段。目前生物質(zhì)能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國主要是巴西、美國。巴西甘蔗生產(chǎn)的生物質(zhì)乙醇等能源占其總能源消費(fèi)的17.4%,輕型乘用車燃料總消耗中,生物乙醇占48.3%;美國2020年生產(chǎn)生物乙醇5050萬噸,70%左右用于汽車動(dòng)力,大部分地區(qū)使用摻加10%的生物乙醇汽油,近期為應(yīng)對俄烏沖突提高到了15%。我國2020年生物燃料乙醇生產(chǎn)能力為300萬噸左右,原料主要為玉米,乙醇摻入汽油比為10%,可加注使用的地區(qū)為黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽和廣西,以及內(nèi)蒙古、山東、湖北和河北等省區(qū)的部分盟地市。
 
  從我國國情和生物質(zhì)能源特點(diǎn)來看,未來15年到20年,應(yīng)當(dāng)先走完生物質(zhì)能源發(fā)展的第二階段,為第三階段生物氫能源發(fā)展打好基礎(chǔ)?,F(xiàn)階段應(yīng)大力發(fā)展生物乙醇能源,生物質(zhì)氫能是生物乙醇能源的制作再加工和產(chǎn)業(yè)再深化,因此乙醇生產(chǎn)難點(diǎn),也是未來生物質(zhì)氫能生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)鏈的難點(diǎn)。從上下游產(chǎn)業(yè)來看,集儲裝運(yùn)卸環(huán)節(jié)還存在諸多堵點(diǎn)。例如,在上游生產(chǎn)方面,目前提醇和制氫技術(shù)已經(jīng)攻克,主要面臨儲運(yùn)成本較高問題;下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要是生物氫能生產(chǎn)地與使用地之間的多次罐儲、裝卸、運(yùn)輸、分銷和加注等物流服務(wù)成本高;較經(jīng)濟(jì)的儲運(yùn)裝卸氫能技術(shù)需要在材料和方式方面突破,新技術(shù)需考慮成本水平是否為市場需求接受;等等。
 
  推進(jìn)生物乙醇能源市場化,建議先發(fā)展植物乙醇,使其種植、集儲、提醇實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn),將乙醇的成本降下來,形成制氫用原料規(guī)?;┙o,實(shí)現(xiàn)儲裝運(yùn)卸和終端使用方面關(guān)鍵性技術(shù)的突破,形成生物乙醇轉(zhuǎn)制氫能的需求市場。以原料市場保證氫能生產(chǎn)供給,以需求市場平衡供給和拉動(dòng)生產(chǎn)。這方面可借鑒美國和巴西的經(jīng)驗(yàn),普及摻加15%乙醇汽油和20%乙醇柴油的使用。
 
  應(yīng)當(dāng)通過農(nóng)業(yè)與工業(yè)融合,統(tǒng)籌糧食和能源發(fā)展。用土地和勞動(dòng)力要素密集型投入路線,既生產(chǎn)乙醇和未來制氫,又形成“副產(chǎn)品飼料—養(yǎng)殖牲畜—產(chǎn)出肉奶—有機(jī)糞肥—生態(tài)蔬菜”,助力農(nóng)村產(chǎn)業(yè)融合??紤]到甜高粱等植物特性,種植規(guī)模上以3000畝到15000畝面積為宜。如果有一體化機(jī)械作業(yè)、道路條件優(yōu)越和更低成本的集儲運(yùn)模式,那么乙醇加工規(guī)模可以相應(yīng)擴(kuò)大。
 
  (作者 周天勇 系首都經(jīng)貿(mào)大學(xué)特大城市發(fā)展研究院教授)
【版權(quán)聲明】本網(wǎng)為公益類網(wǎng)站,本網(wǎng)站刊載的所有內(nèi)容,均已署名來源和作者,僅供訪問者個(gè)人學(xué)習(xí)、研究或欣賞之用,如有侵權(quán)請權(quán)利人予以告知,本站將立即做刪除處理(QQ:51999076)。

省區(qū)市分站:(各省/自治區(qū)/直轄市各省會(huì)城市碳交易所,碳市場,碳平臺)

華北【北京、天津、河北石家莊保定、山西太原、內(nèi)蒙】東北【黑龍江哈爾濱、吉林長春、遼寧沈陽】 華中【湖北武漢、湖南長沙、河南鄭州】
華東【上海、山東濟(jì)南、江蘇南京、安徽合肥、江西南昌、浙江溫州、福建廈門】 華南【廣東廣州深圳、廣西南寧、海南??凇?/span>【香港,澳門,臺灣】
西北【陜西西安、甘肅蘭州、寧夏銀川、新疆烏魯木齊、青海西寧】西南【重慶、四川成都、貴州貴陽、云南昆明、西藏拉薩】
關(guān)于我們|商務(wù)洽談|廣告服務(wù)|免責(zé)聲明 |隱私權(quán)政策 |版權(quán)聲明 |聯(lián)系我們|網(wǎng)站地圖
批準(zhǔn)單位:中華人民共和國工業(yè)信息部 國家工商管理總局? 指導(dǎo)單位:發(fā)改委 生態(tài)環(huán)境部 國家能源局 各地環(huán)境能源交易所
電話:13001194286
Copyright@2014 tanpaifang.com 碳排放交易網(wǎng) All Rights Reserved
國家工信部備案/許可證編號京ICP備16041442號-7
中國碳交易QQ群:?6群碳交易—中國碳市場??5群中國碳排放交易網(wǎng)