寧東能源化工基地脫“灰”奔“綠”

　　寧夏寧東能源化工基地（下稱“寧東基地”）是我國(guó)四個(gè)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)示范區(qū)中規(guī)模最大、產(chǎn)值最高的園區(qū)。一大批煤制油、煤制甲醇、煤基烯烴“超級(jí)工程”在此落地，使其成為我國(guó)最大的煤制油和煤基烯烴生產(chǎn)基地，與榆林、鄂爾多斯共同構(gòu)成國(guó)家能源“金三角”。

 

　　不過(guò)，“碳鎖定”對(duì)這個(gè)現(xiàn)代煤化工基地來(lái)說(shuō)，猶如一道“緊箍咒”。年煤炭消費(fèi)超過(guò)5500萬(wàn)噸、二氧化碳排放超過(guò)6700萬(wàn)噸，對(duì)煤基產(chǎn)業(yè)的依賴造成的龐大碳排放，倒逼寧東基地大規(guī)模布局光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、可再生能源制氫等項(xiàng)目，積極探索可再生能源耦合煤化工發(fā)展，“一主線+N特色”、全鏈條多維度減碳，加速擺脫“灰色印象”，直奔“綠色主題”。

 

　　“更換賽道”替碳

 

　　毛烏素沙地東南緣，一望無(wú)際的光伏板縱橫交錯(cuò)，形成一片“藍(lán)海”。隆冬時(shí)節(jié)，在國(guó)家能源集團(tuán)寧夏電力公司寧東復(fù)合光伏項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，挖掘機(jī)不停揮臂作業(yè)，運(yùn)輸車(chē)輛來(lái)回穿梭，一派熱火朝天的景象。

 

　　該項(xiàng)目位于寧東基地內(nèi)，是我國(guó)開(kāi)工建設(shè)的首批大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目之一，也是靈紹直流“西電東送”的重要綠色能源基地。建成后，每年外送37億度綠電，減少二氧化碳排放310萬(wàn)噸，對(duì)實(shí)現(xiàn)清潔能源替代、推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型具有重要作用。

 

　　而寧東基地大規(guī)模上馬光伏、儲(chǔ)能項(xiàng)目以獲取可觀的可再生能源，一個(gè)重要的意圖是利用可再生能源制氫，從而替代煤，更換“賽道”以實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型。

 

　　“我們正在建立新的優(yōu)勢(shì)，就是用清潔能源替代化石能源，特別是利用可再生能源制氫以替代煤，實(shí)現(xiàn)煤化工產(chǎn)業(yè)降耗減碳。”寧東基地管委會(huì)主任陶少華說(shuō)，寧東基地的創(chuàng)新路線是“一主線+N特色”，“一主線”是綠氫耦合煤化工，“N特色”是開(kāi)展天然氣摻氫、氫能交通、涉氫裝備制造、液氫儲(chǔ)運(yùn)等應(yīng)用示范，多角度、多場(chǎng)景構(gòu)建綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈，打造新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

 

　　目前，氫已經(jīng)成為煤以外的“第二燃料”“第二原料”，現(xiàn)代煤化工與清潔能源產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)融合成為寧東基地科學(xué)有效減碳的新路徑。

 

　　寶豐能源集團(tuán)全方位推動(dòng)氫能與多種能源形式連接，著力構(gòu)建“大氫能”圖景，其利用“風(fēng)光互補(bǔ)”模式發(fā)綠電，選用單臺(tái)產(chǎn)能1000立方/小時(shí)堿性電解槽制氫，已建成全球單廠規(guī)模最大的綠氫生產(chǎn)廠。

 

　　“目前，公司綠氫年生產(chǎn)規(guī)模已達(dá)到6億立方，每年可替代原料煤80萬(wàn)噸、減排140萬(wàn)噸，通過(guò)綠氫實(shí)現(xiàn)煤化工節(jié)能減碳的通道已經(jīng)打通。”寧夏寶豐能源集團(tuán)總裁劉元管說(shuō)。

 

　　此外，國(guó)家電投1000標(biāo)方/小時(shí)可再生能源制氫示范項(xiàng)目制氫站建設(shè)已完成并成功試車(chē)；西北地區(qū)首個(gè)兆瓦級(jí)PEM制氫示范項(xiàng)目——京能寧東發(fā)電公司200標(biāo)方/小時(shí)質(zhì)子膜法制氫及氫能制儲(chǔ)加一體化項(xiàng)目將竣工投運(yùn)；寶廷新能源公司高效利用化工副產(chǎn)氫發(fā)展氫能，2500標(biāo)方/小時(shí)氫能綜合利用升級(jí)改造示范項(xiàng)目已竣工投運(yùn)。

 

　　制備方式多樣、利用途徑多元、生產(chǎn)成本較低的氫能制備產(chǎn)業(yè)體系已經(jīng)在寧東基地形成，寧東基地正在從綠氫耦合煤化工示范工程向綠氫規(guī)?；a(chǎn)基地轉(zhuǎn)變。

 

　　據(jù)寧東基地管委會(huì)介紹，2022年綠氫產(chǎn)能已達(dá)到2.21萬(wàn)噸。到2025年，將形成綠氫產(chǎn)能8萬(wàn)噸以上，壓減煤炭消費(fèi)90萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳200萬(wàn)噸以上。到2030年，力爭(zhēng)綠氫生產(chǎn)能力達(dá)到30萬(wàn)噸，壓減煤炭消費(fèi)360萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排利用二氧化碳900萬(wàn)噸。

 

　　“全面塑造”減碳

 

　　作為西北地區(qū)裝機(jī)容量最大的火力發(fā)電廠，國(guó)家能源集團(tuán)鴛鴦湖公司是寧夏唯一一個(gè)雙通道外送電源，年外送電量近1200億千瓦時(shí)。近年來(lái)，鴛鴦湖公司通過(guò)靈活性改造、供汽改造、節(jié)能技術(shù)改造“三改聯(lián)動(dòng)”，供電煤耗降低3克/千瓦時(shí)，每年減少碳排放13.7萬(wàn)噸，朝著“綠色電廠”的目標(biāo)大步前進(jìn)。

 

　　“我們著眼火電企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，加快實(shí)施電站的節(jié)能低碳改造、靈活性改造、供熱改造，鼓勵(lì)電廠參與園區(qū)的運(yùn)行管理，為園區(qū)企業(yè)提供蒸汽、氮?dú)?、氧氣等生產(chǎn)要素和原料，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)‘四改聯(lián)動(dòng)’。”陶少華說(shuō)。

 

　　通過(guò)減煤減碳，大力推進(jìn)能源綠色轉(zhuǎn)型，使寧東基地高質(zhì)量發(fā)展有了抓手。經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展，寧東基地煤化工生產(chǎn)能力達(dá)到2600萬(wàn)噸以上。目前，已建成全球單套裝置規(guī)模最大的400萬(wàn)噸煤炭間接液化、全球單套裝置規(guī)模最大的220萬(wàn)噸煤制甲醇裝置等重大項(xiàng)目，煤制油生產(chǎn)能力達(dá)到400萬(wàn)噸、煤基烯烴生產(chǎn)能力達(dá)到320萬(wàn)噸，成為全國(guó)目前最大的煤制油和煤基烯烴生產(chǎn)基地。

 

　　日前，2022年中國(guó)化工園區(qū)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇發(fā)布2022化工園區(qū)高質(zhì)量發(fā)展綜合評(píng)價(jià)結(jié)果前30強(qiáng)名單，寧東基地在全國(guó)643家化工園區(qū)中位列第五名，其中累計(jì)固定資產(chǎn)投資排名全國(guó)化工園區(qū)第一。

 

　　然而，一個(gè)無(wú)法回避的問(wèn)題是，現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)具有耗煤量大的典型特征。對(duì)寧東基地來(lái)說(shuō)，綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)，既要保障能源供應(yīng)安全，又要承擔(dān)減排降耗的重壓，特別是短期內(nèi)必須快速降低單位GDP能耗、大幅削減煤炭消耗增量。

 

　　“實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)本質(zhì)上是高質(zhì)量發(fā)展問(wèn)題。要破解碳排放約束，就必須全面重塑能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)綠色低碳和高質(zhì)量發(fā)展。”陶少華說(shuō)，寧東基地走的是減煤加氫、減碳增效的路子，通過(guò)開(kāi)展節(jié)能減煤加氫5年行動(dòng)，推動(dòng)高耗能行業(yè)8個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳專項(xiàng)行動(dòng)，將使寧東基地煤化工行業(yè)系統(tǒng)能效提升8%以上，煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇、超超臨界燃煤機(jī)組和電解鋁等重點(diǎn)耗能產(chǎn)品能效達(dá)到標(biāo)桿水平。

 

　　一些煤化工企業(yè)正在挖掘現(xiàn)有項(xiàng)目減煤減碳潛力，由高碳向低碳、低端向高端轉(zhuǎn)型升級(jí)。國(guó)能集團(tuán)寧夏煤業(yè)公司開(kāi)展成品油質(zhì)量升級(jí)、實(shí)施減碳方案。為推動(dòng)煤制烯烴項(xiàng)目高質(zhì)量發(fā)展，選擇應(yīng)用DMTO三代技術(shù)，項(xiàng)目建成后綜合能耗降低35%，年節(jié)煤136萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放278萬(wàn)噸。

 

　　此外，寧東基地還嚴(yán)格論證新建項(xiàng)目可行性，力爭(zhēng)在有限的能耗和碳排空間內(nèi)，創(chuàng)造更大的產(chǎn)出效益。近年來(lái)，系統(tǒng)實(shí)施煤制油、煤基烯烴、煤制乙二醇、精細(xì)化工、高性能纖維材料、鋰離子電池材料、電子材料和專用化學(xué)品、綠色環(huán)保八大細(xì)分產(chǎn)業(yè)鏈和清潔能源、裝備制造、生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)三大重點(diǎn)特色產(chǎn)業(yè)，從而盡快形成低碳產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

 

　　“變廢為寶”用碳

 

　　現(xiàn)代煤化工生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的碳排放。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，除了優(yōu)化技術(shù)工藝、提高煤化工與新能源融合度之外，還必須上馬規(guī)?？捎^的二氧化碳捕集、利用與封存（CCUS）項(xiàng)目，以實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”。

 

　　而寧東基地煤化工二氧化碳排放大、濃度高，距中石油鄂爾多斯盆地近，建設(shè)煤化工百萬(wàn)噸級(jí)CCUS示范項(xiàng)目具有良好的應(yīng)用場(chǎng)景。

 

　　據(jù)國(guó)家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)公司介紹，該公司合作建設(shè)的二氧化碳回收提純裝置，每年可回收二氧化碳20萬(wàn)噸，主要用于食品封存和井下防護(hù)。另外，與中石油長(zhǎng)慶油田開(kāi)展合作，擬建設(shè)寧東基地煤化工百萬(wàn)噸級(jí)CCUS示范項(xiàng)目，捕集煤制油項(xiàng)目二氧化碳，經(jīng)管道輸送至中石油長(zhǎng)慶油田各采油井用于驅(qū)油。

 

　　“我們把二氧化碳捕集、封存與利用作為減碳的重要手段，一次規(guī)劃、分期實(shí)施，分兩期建設(shè)百萬(wàn)噸級(jí)煤化工CCUS示范項(xiàng)目，一期于‘十四五’末前建成100萬(wàn)噸/年CCUS規(guī)模，二期于‘十五五’末前再建成150萬(wàn)噸/年CCUS規(guī)模，CCUS總能力達(dá)到250萬(wàn)噸/年。”陶少華說(shuō)，一期項(xiàng)目已經(jīng)具備開(kāi)工條件，預(yù)計(jì)2023年上半年就可形成40萬(wàn)噸/年CCUS規(guī)模。

 

　　通過(guò)建設(shè)煤化工百萬(wàn)噸級(jí)CCUS示范項(xiàng)目，建成德大氣體40萬(wàn)噸食品級(jí)液體二氧化碳項(xiàng)目，引進(jìn)敦華10萬(wàn)噸二氧化碳捕集液化項(xiàng)目，積極探索二氧化碳加氫制甲醇技術(shù)路徑，寧東基地力爭(zhēng)在碳中和上走出一條獨(dú)具特色的路徑，力爭(zhēng)至2025年，單位GDP能耗下降15%以上。