中國碳中和過程中氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑判斷與實踐

重質(zhì)油全國重點實驗室2025年05月中國石油大學(xué)(北京)2025年05月目錄氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑判斷與實踐(二)電氫零碳技術(shù)(三)零碳產(chǎn)業(yè)園(五)創(chuàng)新平臺(六)建議1.中國新的能源體系核心是電網(wǎng)3.調(diào)峰工具：氫能與儲能新的能源體系新的能源體系2.空間維度：西部喀什—渤海灣拉動迭代概念、認(rèn)知、理念與價值觀主要范疇1.綠色低碳(零碳/近零碳)2.新能源四維度3.電氫碳邏輯關(guān)系(一)概念、認(rèn)知、理念與價值觀1.綠色低碳(零碳/近零碳)123人類共同面對的問題引領(lǐng)世界發(fā)展的工具中國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的國策4￥政府征收碳稅的底層邏輯5科學(xué)問題思考與認(rèn)知(一)概念、認(rèn)知、理念與價值觀2.新能源四維度綠氫儲能綠氫儲能中央政府導(dǎo)引2030碳達(dá)峰2060碳中性區(qū)域內(nèi)綠電國網(wǎng)綜能集成區(qū)域內(nèi)綠電國網(wǎng)綜能集成石大脫碳技術(shù)支撐氫能園區(qū)綠電與氫能產(chǎn)業(yè)集成(一)概念、認(rèn)知、理念與價值觀4.高耗能產(chǎn)業(yè)脫碳與電力系統(tǒng)演變合一煤電(一)概念、認(rèn)知、理念與價值觀5.煉化鋼鐵合成氨水泥脫碳科學(xué)問題零碳(一)概念、認(rèn)知、理念與價值觀6.氫能綜合利用行政測試與示范工程化行政第10頁(一)概念、認(rèn)知、理念與價值觀7.氫管網(wǎng)第11頁電池是光伏風(fēng)電儲能的上半場，氫能是光伏風(fēng)電儲能的下半場，中間過渡是長時儲能。第12頁01.電解水(氣)02.電解丙烷(液)綠電→H?+CH?-CH=CH?(0.7~1.03.電解甲烷(固)第13頁(一)概念、認(rèn)知、理念與價值觀9.中國配電網(wǎng)與輸電網(wǎng)關(guān)系研判口示范試點口3+2(地網(wǎng)+農(nóng)網(wǎng))口3+2(地網(wǎng)+農(nóng)網(wǎng))三合一第14頁(一)概念、認(rèn)知、理念與價值觀10.重質(zhì)油全2211 國外同行業(yè)進(jìn)展由巴斯夫、沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司和林德攜手打造的全球首座大型電加熱蒸汽裂解爐示范裝置已啟動建設(shè)。該示范裝置將并入位于巴斯夫德國路德維希港一體化基地一臺現(xiàn)有的蒸汽裂解爐。蒸汽裂解裝置流程簡圖裂解爐內(nèi)溫度達(dá)到850℃第16頁 (二)電氫零碳技術(shù)1.電烯氫技術(shù)芳烴(苯)電乙烯、丙烯、丁二烯(70%—30%)工藝流程示意圖→還原鐵(3噸/噸乙烯)石油烴電→三烯三苯+合成氣→石油烴電→三烯三苯+合成氣尿素(0.7噸/噸乙烯)第17頁 電烯氫5kW-電烯氫15kW—→電烯氫40kW系列裝備一冷卻、除碳及控制系統(tǒng)第18頁 ·傳統(tǒng)的煤制氫方法會產(chǎn)生大量的CO2排放●新能源合成氨方式·工藝特點：利用可再生能源為電解水提供電力，實現(xiàn)低碳甚至零碳排放的氫氣生產(chǎn)·改進(jìn)氨合成塔內(nèi)的催化劑，合成氨的壓力可降低到7MPa,提高能效?！すβ室螅貉b置總功率為11700kW全功率運行到設(shè)備空轉(zhuǎn)，10-15分鐘完成調(diào)度。N?H?NH?壓縮機(jī)制冷分離NH,空氣分離空氣分離電解水N?H?壓縮機(jī)制冷分離 (二)電氫零碳技術(shù)3.綠甲醇-工藝流程微電網(wǎng)甲醇甲醇合成氣干重整干重整③千③千于95%,電儲能不大于20萬干瓦/60萬干瓦時。第20頁 (二)電氫零碳技術(shù)4.氫冶金-工藝流程鑿鑿氧化鋒塔洗滌塔氧化鋒塔洗滌塔焦?fàn)t氣高溫脫無機(jī)硫塔脫油塔脫黎塔焦炭過濾器脫有機(jī)硫塔轉(zhuǎn)化脫無機(jī)硫塔脫油塔脫黎塔焦炭過濾器脫有機(jī)硫塔轉(zhuǎn)化精脫硫塔焦?fàn)t煤氣加熱段加熱段1.滿足DRI的合成氣焦?fàn)t氣干重整用于直接還原鐵工藝流程圖第21頁 (二)電氫零碳技術(shù)4.氫冶金-工程示范簽約(2013年)原料CH4流量/%567第22頁 第23頁 中國環(huán)渤海灣工業(yè)帶美國墨西哥灣氫能氫管網(wǎng)氫管網(wǎng)00渤海灣地。地山東省山東省第24頁 煉化電氫化煉化電氫化第25頁 電網(wǎng)電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)峰調(diào)峰調(diào)峰調(diào)峰調(diào)峰 第27頁 (三)零碳產(chǎn)業(yè)園1.能源氣體島-構(gòu)建零碳產(chǎn)業(yè)園體系能量流能量流物質(zhì)流信息流②②①①⑧⑨⑩ ⑤示范工程內(nèi)容：光伏風(fēng)電制氫，合成綠氨，利用綠氨作為原料，通過二氧化碳和鹽水，侯氏制堿法生產(chǎn)純堿(碳酸鈉，Na?CO?)和氯化銨(NH?CI)。第29頁 農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè) (三)零碳產(chǎn)業(yè)園4.氫管網(wǎng)及氫冶金零碳產(chǎn)業(yè)園光伏風(fēng)電光伏風(fēng)電第31頁(四)核心技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證體系1.綠色低碳核心技術(shù)及場景開發(fā)進(jìn)展加氫加氫電氨√√√√甲醇(水泥)甲醇(水泥)第32頁(四)核心技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證體系2.標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證體系第33頁(四)核心技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證體系3.零碳產(chǎn)業(yè)園創(chuàng)新平臺第34頁 (五)創(chuàng)新平臺新型科技創(chuàng)新一體化平臺碳中和聯(lián)合研究院重質(zhì)油全國重點實驗室綠色電氫科學(xué)技術(shù)實驗室山東石油化工學(xué)院重質(zhì)油全國重點實驗室中國石油大學(xué)國家級碳中和聯(lián)合研究院重質(zhì)油全國重點實驗室綠色電氫科學(xué)技術(shù)實驗室山東石油化工學(xué)院重質(zhì)油全國重點實驗室中國石油大學(xué)碳中和聯(lián)合研究院平臺科學(xué)實驗室技術(shù)實驗室企業(yè)實驗室 (五)創(chuàng)新平臺新型科技創(chuàng)新一體化平臺第三板塊第四板塊第三板塊第四板塊標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)認(rèn)證電網(wǎng)重構(gòu)消納調(diào)峰配套氫能配套氫能孿生電網(wǎng)電轉(zhuǎn)電轉(zhuǎn)熱電轉(zhuǎn)熱□口墾利石化口石大勝華口國能生物等口國網(wǎng)3個檢測口中國產(chǎn)業(yè)發(fā)第36頁 (六)基礎(chǔ)與方向新能源體系構(gòu)建1.以新型電力系統(tǒng)構(gòu)建為核心；2.以兩個二次能源氫能/儲能為0到1新基建；3.三個場景探索：零碳產(chǎn)業(yè)園、零碳鄉(xiāng)鎮(zhèn)和零碳城市；4.四個產(chǎn)業(yè)重構(gòu)：煉化、鋼鐵、合成氨及水泥；5.五個核心技術(shù)：電烯氫、氫冶金、電氨、干重整甲醇及電高熱技術(shù)6.六個支撐：標(biāo)準(zhǔn)、電側(cè)設(shè)計、化側(cè)設(shè)計、創(chuàng)新平臺、知識產(chǎn)權(quán)和聯(lián)盟協(xié)會第37頁 (六)基礎(chǔ)與方向新能源體系構(gòu)建第38頁我們致力于中國新的能源體系構(gòu)建路徑研究，基于中國新型能源體系演進(jìn)趨勢的研判，洞見以工程科學(xué)為底層工具，源網(wǎng)荷儲視角下，在零碳產(chǎn)業(yè)園構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，重點突破能源氣體島場景下的電