浙西南小山村里有座氢能站秸秆和鸭粪都能卖钱,
氢能产业的制氢,城市氢能产业,包头氢能产业 在浙江缙云县五云街道五都村的开阔区域,有一片白色的小房子,高10米、直径2米的白色氢罐矗立其中。
近年来,氢能作为一种新的清洁能源逐渐被探索和开发。国网浙江电力第一批四个“绿氢”工程陆续开工、投运,分别分布在杭州钱塘区、台州大陈岛、宁波慈溪和丽水缙云。
其中,缙云的水—光—氢生物质近零碳示范工程显得有些特别,它是唯一落地在乡村场景中的项目。小山村为什么能有氢能站?氢能大规模应用还要走多远?
如今,国网浙江电力第一批四个“绿氢”工程已经纷纷投用,最早完工的是国网杭州±10千伏柔性直流风光储氢用示范工程,基于钱塘区格力园区这一产业基地,利用电网谷电和光伏发电制造“绿氢”供园区用能。台州大陈岛氢能综合利用示范工程则是基于海岛场景下,通过风电电解水制取氢气。最后一个完工的宁波慈溪氢电耦合直流微网示范工程,则是基于工业园区场景,未来会有许多氢能领域的高新企业持续入驻。
这四个氢电耦合工程的共性其实都是利用电网谷电、清洁能源制氢存储,在用电高峰时再通过氢燃料电池发电,实现电网削峰填谷。但缙云县五都村这个氢能站有一些特别,除了制氢,它还有一个作用,那就是通过氢生产生物天然气。
作为中国“茭白之乡”“麻鸭之乡”,缙云县通过种植茭白和养殖麻鸭带动村民致富,取得了可观的成绩,但同时,每年收割后会产生大量废弃茭白秸秆,大部分时候都烂在地里。农业废弃物的循环利用一直是当地的“老大难”。
如今,这些废弃物因为这个山村氢能站有了新的去处。秸秆和鸭粪都是沼气原料,但以往利用生物质发酵产生的沼气中,甲烷的占比只有55%左右,其余大部分为二氧化碳,燃烧效率低,不能作为生物天然气。在这个氢能站里,通过全国首台沼气加氢甲烷化设备,则可将沼气中的甲烷含量提高至95%以上。
目前,整个园区共计产出生物天然气近1000标准立方米,虽然暂时只用在园区内部,但未来一旦能够大规模应用,相当于能够满足100户农村家庭一年的用气需求。而这些从村民手中回收来的茭白秸秆、鸡粪鸭粪、餐厨垃圾都能卖上价钱,可以为村民增收。“没想到之前这些没人要的东西现在都能用来赚钱了。”缙云麻鸭养殖户虞挥说。
作为一种清洁能源,氢能有着自己独特的优势,比如氢具有燃烧热值高的特点,是汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍,能量密度高,重量轻,导热性好。同时,氢能获取的方式也相对容易,通过电解水就可以产生,储量丰沛,加上燃烧的产物也是水,所以是实打实的干净。因此,如果氢能被更好地开发利用,对构建清洁低碳安全高效的能源体系、实现碳达峰碳中和目标,具有重要意义。
去年3月,国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》(以下简称《规划》),《规划》明确了氢的能源属性,是未来国家能源体系的组成部分,充分发挥氢能清洁低碳特点,推动交通、工业等用能终端和高耗能、高排放行业绿色低碳转型。同时,明确氢能是战略性新兴产业的重点方向,是构建绿色低碳产业体系、打造产业转型升级的新增长点。此后,各地方政府也纷纷发布了相关配套政策,着力构建综合氢能发展体系。
国家电网丽水缙云水—光—氢生物质近零碳示范工程建设的目的,就是希望拓展一些氢能使用的场景。目前已经布局三个场景:其一是将氢能储存在氢燃料电池中,实现小范围内储能备用;其二是通过加氢机为园区旁边的堆料场的氢能叉车提供加氢服务,即应用在交通运输领域;其三,最亮眼也是最有希望能够实现大规模应用的场景,当数沼气加氢甲烷化,把通过沼气加氢生产出的天然气真正应用进千家万户。
但是,想要做到这一点并不容易,必须将氢能站生产出的天然气接入天然气管网,才能走出园区,真正实现民用。
一方面,比起其他传统能源,氢能的储存和运输都更困难,制氢、储氢、氢能站建设成本也都很高。对于普通村民而言,虽然回收秸秆、鸭粪、厨余垃圾等可以实现一定增收,但是收割、清运成本也不小。因此,想要实现氢能站和村民的双赢,就需要回收达到一定的规模才行,这需要一定发展过程。
另一方面,目前国家将氢气定义为危险化学品范畴,在安全管理方面很严格。这也是导致应用场景拓展有限的原因之一。
“我们的体系和天然气公司的体系截然不同,生产天然气的方式也不同,由于这东西太新了,所以没有一个完善的标准,天然气公司为了保证安全必须要联系第三方公司对我们氢能站生产的天然气的安全性进行评估,需要比较长的时间,也要不断地去沟通。”国网浙江丽水供电公司项目负责人表示。从园区内部运行角度看,氢能站生产的天然气已经运用在园区食堂中,逻辑完全可行,但如果想要走出园区,打破这道墙,还需要更多的评估、审批和推动。
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