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”）是我國四個現(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“超級工程”在此落地，使其成為我國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)成國家能源“金三角”。

 

　　不過，“碳鎖定”對這個現(xiàn)代煤化工基地來說，猶如一道“緊箍咒”。年煤炭消費超過5500萬噸、二氧化碳排放超過6700萬噸，對煤基產(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、儲能、可再生能源制氫等項目，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，一望無際的光伏板縱橫交錯，形成一片“藍(lán)海”。隆冬時節(jié)，在國家能源集團寧夏電力公司寧東復(fù)合光伏項目建設(shè)現(xiàn)場，挖掘機不停揮臂作業(yè)，運輸車輛來回穿梭，一派熱火朝天的景象。

 

　　該項目位于寧東基地內(nèi)，是我國開工建設(shè)的首批大型風(fēng)電光伏基地項目之一，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310萬噸，對實現(xiàn)清潔能源替代、推動能源結(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、儲能項目以獲取可觀的可再生能源，一個重要的意圖是利用可再生能源制氫，從而替代煤，更換“賽道”以實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型。

 

　　“我們正在建立新的優(yōu)勢，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，實現(xiàn)煤化工產(chǎn)業(yè)降耗減碳。”寧東基地管委會主任陶少華說，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”是開展天然氣摻氫、氫能交通、涉氫裝備制造、液氫儲運等應(yīng)用示范，多角度、多場景構(gòu)建綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈，打造新的經(jīng)濟增長點。

 

　　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。

 

　　寶豐能源集團全方位推動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”模式發(fā)綠電，選用單臺產(chǎn)能1000立方/小時堿性電解槽制氫，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80萬噸、減排140萬噸，通過綠氫實現(xiàn)煤化工節(jié)能減碳的通道已經(jīng)打通。”寧夏寶豐能源集團總裁劉元管說。

 

　　此外，國家電投1000標(biāo)方/小時可再生能源制氫示范項目制氫站建設(shè)已完成并成功試車；西北地區(qū)首個兆瓦級PEM制氫示范項目——京能寧東發(fā)電公司200標(biāo)方/小時質(zhì)子膜法制氫及氫能制儲加一體化項目將竣工投運；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/小時氫能綜合利用升級改造示范項目已竣工投運。

 

　　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)寧東基地管委會介紹，2022年綠氫產(chǎn)能已達(dá)到2.21萬噸。到2025年，將形成綠氫產(chǎn)能8萬噸以上，壓減煤炭消費90萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳200萬噸以上。到2030年，力爭綠氫生產(chǎn)能力達(dá)到30萬噸，壓減煤炭消費360萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排利用二氧化碳900萬噸。

 

　　“全面塑造”減碳

 

　　作為西北地區(qū)裝機容量最大的火力發(fā)電廠，國家能源集團鴛鴦湖公司是寧夏唯一一個雙通道外送電源，年外送電量近1200億千瓦時。近年來，鴛鴦湖公司通過靈活性改造、供汽改造、節(jié)能技術(shù)改造“三改聯(lián)動”，供電煤耗降低3克/千瓦時，每年減少碳排放13.7萬噸，朝著“綠色電廠”的目標(biāo)大步前進。

 

　　“我們著眼火電企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展，加快實施電站的節(jié)能低碳改造、靈活性改造、供熱改造，鼓勵電廠參與園區(qū)的運行管理，為園區(qū)企業(yè)提供蒸汽、氮氣、氧氣等生產(chǎn)要素和原料，進而實現(xiàn)‘四改聯(lián)動’。”陶少華說。

 

　　通過減煤減碳，大力推進能源綠色轉(zhuǎn)型，使寧東基地高質(zhì)量發(fā)展有了抓手。經(jīng)過近20年的發(fā)展，寧東基地煤化工生產(chǎn)能力達(dá)到2600萬噸以上。目前，已建成全球單套裝置規(guī)模最大的400萬噸煤炭間接液化、全球單套裝置規(guī)模最大的220萬噸煤制甲醇裝置等重大項目，煤制油生產(chǎn)能力達(dá)到400萬噸、煤基烯烴生產(chǎn)能力達(dá)到320萬噸，成為全國目前最大的煤制油和煤基烯烴生產(chǎn)基地。

 

　　日前，2022年中國化工園區(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)展綜合評價結(jié)果前30強名單，寧東基地在全國643家化工園區(qū)中位列第五名，其中累計固定資產(chǎn)投資排名全國化工園區(qū)第一。

 

　　然而，一個無法回避的問題是，現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)具有耗煤量大的典型特征。對寧東基地來說，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。

 

　　“實現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)本質(zhì)上是高質(zhì)量發(fā)展問題。要破解碳排放約束，就必須全面重塑能源結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)綠色低碳和高質(zhì)量發(fā)展。”陶少華說，寧東基地走的是減煤加氫、減碳增效的路子，通過開展節(jié)能減煤加氫5年行動，推動高耗能行業(yè)8個重點領(lǐng)域節(jié)能降碳專項行動，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、超超臨界燃煤機組和電解鋁等重點耗能產(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)有項目減煤減碳潛力，由高碳向低碳、低端向高端轉(zhuǎn)型升級。國能集團寧夏煤業(yè)公司開展成品油質(zhì)量升級、實施減碳方案。為推動煤制烯烴項目高質(zhì)量發(fā)展，選擇應(yīng)用DMTO三代技術(shù)，項目建成后綜合能耗降低35%，年節(jié)煤136萬噸，減少二氧化碳排放278萬噸。

 

　　此外，寧東基地還嚴(yán)格論證新建項目可行性，力爭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，系統(tǒng)實施煤制油、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)過程中會產(chǎn)生大量的碳排放。從長遠(yuǎn)來看，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)模可觀的二氧化碳捕集、利用與封存（CCUS）項目，以實現(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)煤化工百萬噸級CCUS示范項目具有良好的應(yīng)用場景。

 

　　據(jù)國家能源集團寧夏煤業(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20萬噸，主要用于食品封存和井下防護。另外，與中石油長慶油田開展合作，擬建設(shè)寧東基地煤化工百萬噸級CCUS示范項目，捕集煤制油項目二氧化碳，經(jīng)管道輸送至中石油長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、分期實施，分兩期建設(shè)百萬噸級煤化工CCUS示范項目，一期于‘十四五’末前建成100萬噸/年CCUS規(guī)模，二期于‘十五五’末前再建成150萬噸/年CCUS規(guī)模，CCUS總能力達(dá)到250萬噸/年。”陶少華說，一期項目已經(jīng)具備開工條件，預(yù)計2023年上半年就可形成40萬噸/年CCUS規(guī)模。

 

　　通過建設(shè)煤化工百萬噸級CCUS示范項目，建成德大氣體40萬噸食品級液體二氧化碳項目，引進敦華10萬噸二氧化碳捕集液化項目，積極探索二氧化碳加氫制甲醇技術(shù)路徑，寧東基地力爭在碳中和上走出一條獨具特色的路徑，力爭至2025年，單位GDP能耗下降15%以上。