煤制氢+CCUS技能使用的现状、本钱和开展空间
在“双碳”布景下，2021年氢能工业进入快速展开阶段。依据我国氢能联盟数据，2019年我国氢气产值超越3300万t，是全球最大的氢气出产国，也是首要的氢气消费国。现阶段我国99%以上为化石动力制氢,包含煤制氢、天然气制氢及工业副产气制氢，零碳排放的电解水制氢技能缺少1%，还无法从本源上处理运用化石燃料所带来的碳排放问题。2021年开端，怎么展开低碳制氢技能的问题逐步遭到工业重视。
碳捕集使用与封存(CCUS)技能可以与化石动力制氢技能集成耦合,将“灰氢”变“蓝氢”，完成化石动力的低碳清洁使用。考虑到我国多煤少油（气）的动力结构特征，大力展开煤制氢与CCUS技能集成使用火烧眉毛。
从全球看，煤制氢与CCUS技能耦合是一项新式集成技能，在全球范围内还处于技能验证阶段，短少工业化演示、也短少工业规划支撑。
2021年之前，我国的氢能工业方针更多会集在燃料电池使用端，2021年方针重视点开端向氢气制作、储运等上游工业链转移。现在为数不多的几个提及CCUS的方针，仍以鼓舞相关企业展开研制演示作业为主，布置的演示项目首要会集在电力、煤化工(不含煤制氢)及甲醇出产等范畴,没有触及煤制氢范畴。
2021年9月，中共中央、国务院印发了《关于完好精确全面遵循新展开理念做好碳达峰碳中和作业的定见》，提出从根底理论到使用演示，大力展开CCUS等低碳技能;10月26日，国务院印发了《2030年前碳达峰举动计划》，也提出使用氢能助力完成工业范畴碳达峰，探究展开氢冶金、二氧化碳捕集使用一体化等试点演示。一起，国家要求在CCUS等低碳技能范畴加强于国外的协作沟通。
这两个方针，可以看做未来我国煤制氢与CCUS技能集成使用的顶层规划，为煤炭工业大力展开CCUS技能、将“灰氢”变“蓝氢”供给了“验身正名”时机和展开方向。
接下来，评论下国内煤制氢与CCUS技能集成现状、本钱和展开空间状况。
依据国内我国矿业大学许毛等作者在《我国煤制氢与CCUS技能集成使用的现状、机会与应战》：CCUS技能首要包含二氧化碳捕集、运送、使用及封存四个技能环节。（1）在二氧化碳捕集方面，我国现在仅有依据化学吸收法的焚烧前捕集技能进入商业化使用阶段；（2）在二氧化碳运送方面，我国现在仅有二氧化碳车运技能可以商业化使用,可大规划运送二氧化碳的陆地管道运送技能仍处在工业演示阶段；（3）在二氧化碳使用方面，我国现在仅有二氧化碳转化为食物和饲料技能已完成商业化使用；（4）在二氧化碳封存方面，没有有相关技能到达商业化使用阶段。到2019年,我国已建成投产20余个演示工程,横跨电力、煤制油、天然气处理等多个范畴,全体来看CCUS技能在我国已具有大规划演示根底。
制氢本钱是技能挑选的最重要影响要素。从图1可见，不考虑CCUS技能本钱，现阶段，煤制氢的本钱相较于其他制氢技能具有非常显着的本钱优势。当煤制氢与CCUS技能集成使用时，本钱添加状况怎么？依据IEA针对我国煤制氢的评价成果显现：在煤制氢出产中参加CCUS技能估计将导致项目本钱开销和燃料本钱添加5%，运营本钱添加130%。
图1：现阶段国内制氢本钱状况（单位：元/Nm3)
图2可见，在考虑CCUS技能本钱时，2030年，风光电装机本钱可达0.2元/度，可再生动力制氢本钱将低至15元/千克，可与煤制氢（蓝氢，15-18元/千克）竞赛。
蓝氢的“过渡”定位非常显着。关于现阶段缺少副产氢的区域，如佛山，可经过低本钱化石动力制氢处理短期氢源缺少问题。跟着国内碳排放买卖方针推行，也将推进蓝氢的展开。需求留意的是，依据图2，长时间来看，2030年今后，蓝氢本钱或许难以与可再生动力制氢竞赛。
从本钱视点看，因为CCUS技能本钱增量有限且考虑到我国多煤少气的现实状况，2030年曾经，装备CCUS技能的煤制氢仍是具有相对本钱优势。在该阶段，或许蓝氢是清洁氢气出产中最经济的挑选，这为当下煤制氢与CCUS技能的集成使用项目供给了杰出的展开机会。
图2：电解水制氢本钱改变趋势 来历：《我国氢动力与燃料电池工业白皮书2020》
从工业根底看，我国新疆、陕西、山西及内蒙古等省份具有丰厚的煤炭资源、油气资源及二氧化碳封存潜力,可作为未来展开煤制氢与CCUS技能集成使用的演示基地。此外，使用CCUS技能从空气中捕集二氧化碳并经过可再生动力电解水制备氢气，二氧化碳与氢气反应可制成甲醇，将动摇的可再生动力转化为化学能贮存。如国内李灿院士推行的二氧化碳液体阳光燃料项目已经在兰州落地。
整体看，我国煤制氢技能成熟度高、本钱低、满意大规划安稳制备条件。在“双碳”方针的初期和中期阶段，受制于绿氢本钱束缚，推行煤制氢与CCUS技能耦合技能使用、将“灰氢”转化为“蓝氢”，既可以满意经济性和低碳化的两层要求，也能为那些需求深度脱碳的职业，如钢铁、水泥等职业，供给规划化、贱价用氢脱碳计划。
据我国氢能联盟猜测,到2050年我国氢气消费量将到达9000万t,在我国终端动力系统中的占比到达10%。至少在2030年之前，煤制氢+CCUS技能必将在低碳绿色经济中发挥重要“过渡”效果，商场展开机会不容小觑。
