石油化工:氫氣在化工行業(yè)當(dāng)中主要用于加氫處理、加氫裂化和脫硫。由于低硫燃料的需求激增,以及輕質(zhì)低硫燃油的減少,氫的需求量在不斷增長。冶金工業(yè):氫在鋼鐵行業(yè)可應(yīng)用于氫冶金、燃料等多個(gè)方面,以氫冶金規(guī)模大。
綜上所述,甲醇制氫技術(shù)在中國需嚴(yán)格遵守國家一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定,以確保其符合國家燃料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)安全、、環(huán)保的生產(chǎn)。制氫的方式多種多樣,主要包括以下幾種:
化石燃料制氫天然氣制氫:通過天然氣與水蒸氣在高溫下進(jìn)行重整反應(yīng),生成氫氣、一氧化碳和二氧化碳的混合氣。再經(jīng)過變換反應(yīng)和脫除酸性氣體,得到高純度的氫氣。
航空領(lǐng)域:氫能可以減少航空業(yè)對原油的依賴,減少溫室及有害氣體排放。目前,航空領(lǐng)域利用氫能提供動(dòng)力的技術(shù)路線主要有使用氫燃料電池產(chǎn)生電能、通過氫燃料燃燒產(chǎn)生推力、點(diǎn)燃更大流量的氫氣以驅(qū)動(dòng)渦輪產(chǎn)生動(dòng)力等。
若甲醇價(jià)格為2500元/噸,對應(yīng)每千克氫氣生產(chǎn)需要甲醇成本則為16.24元(假設(shè)每立方米氫氣所需甲醇為0.58千克,且考慮其他因素時(shí)成本會有所上升)。能耗成本:甲醇制氫過程中需要外部供熱維持反應(yīng)溫度,因此能耗成本也是總成本的重要組成部分,通常占總成本的20%至30%。
若考慮碳捕集成本(如CCUS技術(shù)),則甲醇制氫的總成本將進(jìn)一步增加。CCUS碳捕集成本為375元/噸二氧化碳,而制備1千克氫氣對應(yīng)約11.675千克二氧化碳排放,因此增加的成本約為4.38元/千克。在考慮碳捕集成本后,甲醇制氫的成本變化區(qū)間可能為21.37至37.61元/千克(具體取決于甲醇價(jià)格和其他成本因素)。
這一數(shù)據(jù)充分顯示了氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的市場前景。同時(shí),氫能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)突破也在加速推進(jìn),包括電解槽技術(shù)的迭代、儲氫材料的研發(fā)以及燃料電池系統(tǒng)壽命的提升等。這些技術(shù)突破直接帶動(dòng)了綠氫成本的下降,提高了氫能的經(jīng)濟(jì)性。
這為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的政策保障。此外,根據(jù)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》,氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)被明確劃分為三個(gè)階段,旨在逐步推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用推廣和產(chǎn)業(yè)成熟。
通過這些措施,逐步擴(kuò)大氫能的市場應(yīng)用規(guī)模,提高氫能產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
綜上所述,國家對氫能的發(fā)展和運(yùn)用給予了高度重視和支持,通過政策制定、技術(shù)研發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建和市場應(yīng)用推廣等多方面的措施,推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和商業(yè)化進(jìn)程。
鐵路交通:氫能在鐵路交通領(lǐng)域的應(yīng)用主要是氫基能源燃料電池替代傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)為火車提供新的動(dòng)力來源。氫基動(dòng)力火車的優(yōu)點(diǎn)在于不需要對現(xiàn)有鐵路軌道進(jìn)行電氣化改造即可以實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸行業(yè)的減排,具有零排放、可持續(xù)、運(yùn)行、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。