会员资讯|远景:“绿氢一跃”

1000多年前,赤峰在草原上拔地而起,成为辽国都城。

经过漫长的历史变迁,曾经的草原雄城现在只是温带半干旱区域,季风性的特征让赤峰四季分明,冬季漫长寒冷。得天独厚的条件让赤峰拥有极强的风资源,在碳中和时代,这将会是最具价值的资源。

2024年3月,位于赤峰的全球最大150万吨绿色氢氨项目第一阶段30万吨绿色氢氨首期工程顺利投产。这是远景科技集团(以下简称远景)在氢能领域的重大布局。在COP28上,该项目与全球首个零碳产业园——鄂尔多斯零碳产业园一道,为远景斩获能源转型变革者两项大奖。

远景正在赤峰建设全球最大绿色氢氨项目

现在,远景在氢能领域又向前进了一大步。

9月10日下午,西班牙首相佩德罗·桑切斯率西班牙企业家代表团到访远景科技集团,就绿色氢能技术和产业发展深入交流,并见证西班牙政府与远景能源签署合作协议,在西班牙打造零碳氢能产业园,布局氢能装备工厂和绿氢产业链,助力西班牙和欧洲的碳中和转型和绿色新工业体系建设。

远景科技集团董事长张雷表示:“远景构建了新型电力系统和氢能的全栈技术能力,在内蒙古鄂尔多斯开创了全球首个零碳产业园,在赤峰正打造全球最大的绿色氢氨工程,我们将把这些源自中国的创新带到西班牙,助力西班牙打造绿氢产业生态,推动欧洲绿色转型。”

 9月10日,西班牙首相桑切斯见证西班牙政府与远景能源签署合作协议

2022年3月23日,国家发展改革委、国家能源局公布《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,引爆了国内氢能市场。而早在2021年,大量新能源企业开始布局制氢业务。踏着碳中和的东风,中国氢能项目,尤其是绿氢项目犹如雨后春笋般不断涌现。

从全球范围来看,工业脱碳潜力巨大,但仅依靠新能源电力可能无法全部实现。绿氢无论是从物理特性还是技术上,都是最佳的选择。而从国内来看,新能源发展已经进入消纳制约阶段,产业链的延伸已经成为很多企业的一致选择。无论是国际上的西门子能源,还是国内的金风科技,都在积极拓展自己的绿氢版图。

已经在风电、储能、数字化、动力电池等多各领域占得头筹的远景,亦正积极发力绿氢业务。以赤峰项目为依托,这家以“全球零碳技术伙伴”为定位的绿色巨头,业已走在全球绿色氢氨醇发展的前列。

“六边形”绿色能力

2024年3月,伴随着远景赤峰绿色氢氨项目第一阶段顺利投产消息一起公布的,是该项目能够实现100%绿电供应的重磅消息。

随着新能源发电技术的进步,利用新能源绿电制氢也成为一门火爆的好生意。理论上看起来,如果能将海量的风光廉价“弃电”用于制氢,不仅可以解决新能源消纳的问题,还能够大幅度降低绿氢成本。可谓是一举两得。

但理想很丰满,现实很骨感。电解水制氢的核心设备——电解槽,并不能适应波动的电源,必须保证有稳定的电源。碱性电解槽的电源变化在分钟级以下时,电解槽无法快速跟随响应,可能使得电解槽性能发生衰减。质子交换膜电解槽的电源波动性也会导致电解槽性能下降。

据《能源》杂志了解,目前国内大多数绿氢项目并不能直接使用绿电制氢,还是要依靠电网保障电解槽的稳定运行。

“远景在赤峰项目上,是完全离网的绿电系统设计。”远景氢能业务相关负责人告诉《能源》杂志记者,“远景通过新型电力系统,实现了‘源随荷动,荷随源动’,工厂生产可以随着风的波动自动调节。配备储能,防止瞬间的电流冲击对设备的影响,并建立独立构网能力。最终实现100%绿电。”

据悉,这是全球首个实现离网制绿氢绿氨的项目。让绿电、绿氢、绿氨,三个不同的工业门类进行完美的契合,并不是一件容易的事情。作为一个完全离网的电力系统,远景必须做到安全稳定、清洁低碳和成本可控的三合一。

远景正在赤峰建设全球最大绿色氢氨项目

所幸,远景已经在鄂尔多斯实践多年的“零碳产业园”模式发挥了重要作用。

2022年4月,全球首个零碳产业园在鄂尔多斯建成投产。通过智能物联网源荷互动控制系统和基于风电、光伏、储能、绿氢相结合的能源岛,园区80%能源由本地的风电、光伏直供,20%与电网交易,实现100%绿色零碳能源供给。入园企业电价低于自治区工商业标准电价。

“有了零碳产业园和新型电力系统的支持,远景可以在绿氢、绿氨的制备过程中,保证稳定的绿电供应。”上述远景负责人表示。值得注意的是,在借鉴鄂尔多斯模式的基础上,赤峰零碳氢能产业园选择了“离网”模式,并且可以无补贴商业化运转。

在更多企业还在苦恼于如何满足电解水制氢稳定电源的难题时,远景已经在离网绿电制氢方面迈出了坚实的一步。更重要的是,在这个微网制备氢氨的系统中,远景实现了更低的度电成本,让绿氢真正有机会在市场竞争中立足。

一片崭新的蓝海正在被远景打开。

抢占绿氢产业制高点

今年7月,国家发展改革委、国家能源局发布《煤电低碳化改造建设行动方案(2024—2027年)》。文件中明确煤电低碳化改造主要通过三种方式:生物质掺烧、绿氨掺烧、碳捕集利用与封存。其中绿氨掺烧,要求改造后煤电机组应具备10%以上的绿氨能力。

泼天的富贵落在了绿色氢氨的头上。

我国煤电装机超过10亿千瓦,发电煤耗每年超过20亿吨。以10%计算,绿氨的替代空间有2亿吨煤炭。氨热值较低,仅为18.6MJ/KG;煤炭热值大约在20MJ/KG以上。换算下来,仅煤电低碳改造一项,绿氨的市场空间超过了3亿吨。

根据标普全球数据,2023年全球氨产能为1.939亿吨。若未来掺氨发电比例进一步提高,将带动发电用氨需求量快速增长。

一直以来,绿氢及绿氨、绿醇都饱受成本困扰。

以绿醇为例,马士基曾计划在2024至2025年间交付18艘大型甲醇动力船只,同时斥资150亿美元在苏伊士运河投建绿色甲醇生产和加注网络。但近期马士基又询价订购新的LNG动力船只。

普通的煤制甲醇一吨3000元,而绿色甲醇(生物质和绿氢制醇)可以卖到6000元/吨。巨大的价格成本差异是类似马士基这样的企业左右摇摆的根本原因。在当前的市场环境和政策背景下,谁主动大规模使用绿色甲醇、绿氢、绿氨这样的原材料,无疑是给自己加大了成本的砝码。

但是就像煤电低碳化改造已经成为不可逆转的潮流一样,航运、化工等行业的低碳化终究会到来。如果仅仅只是行业自律或者是自我约束,显然不会具有什么影响力。归根结底还是碳约束的进步会让企业自己做出选择。

全国碳市场扩容已经成为定局,更多高耗能企业会被纳入。而且从煤电行业的碳配额趋势来看,进一步的碳约束会不断加强。到那时,绿氢、绿氨等原材料将会成为稀缺资源,价格问题会被碳税所抵消。

合作伙伴遍及全球各个行业的远景深谙碳中和趋势是不可逆的。与其被动等待碳约束到来,不如主动占据技术、市场、服务的制高点。在绿氢以及衍生产品的布局上,远景就是这么做的。

“降低绿氢成本需要全产业链能力,包括上游风光电、储能、新型电力系统、电解槽和制氢工厂集成等综合能力,远景具备全产业链技术和优化能力。这是实现低成本绿氢的关键。”上述远景相关负责人指出。

以绿电优势为基础,远景发出电力系统稳定和成本优势的“杀手锏”,成为绿氢、绿氨、绿醇市场中的领头羊。

不只是在生产端埋头苦干,远景还早已开始规划绿色产品的下游消纳。

今年7月,远景科技集团与全球顶尖的物流企业DHL集团宣布建立战略合作伙伴关系,并签署合作备忘录。双方将在绿色物流解决方案、可持续航空燃料、绿色电力供应和零碳产业园领域展开全面合作,携手加速实现全球零碳转型。

作为战略合作伙伴,远景将长期为DHL提供可持续航空燃料,保障全球供应的同时达成碳减排目标,并继续探索多样化的原料来源和技术路线,持续推动航空运输领域的脱碳进程。

据远景透露,此次远景计划与全球生态合作伙伴共同投资10亿美元,在西班牙打造全球领先的零碳氢能产业园和氢能设备工厂,并建设大规模清洁能源生产基地,吸引上下游企业,形成绿氢产业生态。

9月10日,桑切斯首相一行到访远景科技集团

现在,手握零碳产业园的远景不仅可以深度参与西班牙的风电、储能、电力市场,还能够以绿醇、绿氢、绿氨、可持续生物质燃油等产品,深度参与西班牙各个工业门类、航空、航海等领域脱碳

从这也能看出远景切入制氢和下游产品赛道的优势所在:即避免了设备市场的红海竞争,又直接瞄准了下游脱碳服务市场。手握氢能的远景,让其触角更多地延伸至下游广泛的工业用户。

掌握氢能全栈技术、打通全产业链低成本路径、拓展下游消纳市场,远景的“绿氢一跃”效果惊人。未来,远景计划在西班牙打造远景卓越能源中心,覆盖零碳技术、储能和可再生能源等领域。

关于征集《零碳园区评价技术规范》团体标准

参编单位的通知

各有关单位:

根据中国节能协会标准化专业委员会2022标准制(修)订计划,《零碳园区评价技术规范》(计划编号:TB-20240047)团体标准被列入制(修)定计划中,该标准由中国节能协会碳中和专业委员会负责。

为使标准的编制更加科学、合理、全面和可操作,并保证项目的按时完成,中国节能协会碳中和专业委员会将组织成立标准编委会,吸纳行业内有代表性的骨干企业和专家作为起草单位及起草人。现征集《零碳园区评价技术规范》标准参编单位,欢迎有关单位积极参与标准制订工作,共同推动行业发展。

如有意向参编请联系中国节能协会碳中和专委会秘书处。

1.《零碳园区评价技术规范》体标准参编申请表

2.《零碳园区评价技术规范》团体标准项目建议书

                  中国节能协会碳中和专业委员会

2024年9月9日

零碳园区就是要园区运营过程中包括范围3(价值链上下游各项活动的间接排放)的碳排量全部中和,实现净零排放,为用户提供零碳的产品和服务。

值得指出的是,园区有全生命周期的概念,设计建造阶段和运营阶段的碳排放管理应分开,建造阶段零碳排放基本上短期内没有做到的可能,另外,存量园区数量更多,我们所指的零碳园区应该将生命周期范围确定在运营阶段。

一、零碳(碳中和)的定义

碳中和更确切的定义是碳净零排放,碳中和并不是不可以产生碳排放,而是要实现净零排放。净零排放就是一个组织在生产过程中产生了实际的碳排放,如果通过碳汇手段,从空气中吸掉相同的碳量,就是净零排放,就是碳中和组织。如果愿意出资在碳市场购买“真负碳”抵消中和掉,也可以达到碳中和组织。

碳中和 = 碳排放量 - 碳汇量 = 0

二、当前的组织碳中和范围和标准

按目前通常惯例,一个组织的碳排放分为范围1(scope1)排放、范围2(scope2)排放和范围3(scope3)排放三种类型,这三种类型的区别如下:

组织的排放类型

排放类型

        描述

                            说明

范围1

直接排放

企业物理边界或控制的资产内直接向大气排放的温室气体,如燃煤锅炉,公司拥有的燃油车辆等

范围2

外购电力和热力间接排放

企业因使用外部电力和热力导致的间接排放

范围3

其它间接排放

因企业生产经营产生的所有其它排放,如员工通勤、上下游产品生产排放。

因为范围3的排放涉及太多外部数据,目前社会还没有建立合格全面的碳足迹数据库,管理起来难度巨大,所以在通常情况下,组织在核算碳排放时并不会核算范围3的排放,但一些拥有多年碳管理经验、高要求的组织也会将范围3排放纳入到管理范围以内。

所以,假如一个企业宣布将在某某年实现碳中和而不附带排放类型说明,那么这个碳中和目标就存在一定的歧义。

很显然,我们非常需要进行一个国际统一的碳中和组织标准。如果一个企业宣布只对范围1、范围2实现碳中和,对社会并没有任何意义。可能会存在某个企业实现了范围1、范围2的碳中和,但对外提供的产品的碳含量比别人家还高,因为它对前端的供应商没有足够好的碳管理,采购的供应商的物料配件是价格低、碳排量高的,这样宣布某个范围的碳中和就没有任何社会价值,且形成严重的社会误导。

全社会每一笔交易采供二方之间产生碳排放值流转进行了记录(碳足迹),每个组织的生产经营活动就会累积完整的碳排放量进项和销项的数据,国家通过立法明确:

组织应担责的碳排量= 碳票进项 – 碳票销项

今后国家通过碳税和碳市场对碳定价后,碳价会进入到产品的总价中,碳费会成为商品总价一个重要组成部分。

零碳产品意味着企业前端供应商提供的产品的碳排量全部被中和,在前述碳排放范围表中要包括范围3。在目前的情况下做到还是相当困难的,但目前一些雄心勃勃的高科技的零碳目标是按此设定的。

三、零碳园区定义

零碳园区就是要园区运营过程中包括范围3的碳排量全部中和,实现净零排放,为用户提供零碳的产品和服务。

园区的碳排量来自于哪些方面?

范围1:园区物理边界或控制的资产内直接向大气排放的温室气体,如燃煤锅炉,园区拥有的燃油车辆等

范围2:外购电力和热力间接排放企业因使用外部电力和热力导致的间接排放

范围3:其它间接排放,因园区生产经营产生的所有其它排放,如物业运营、员工通勤、上下游产品(购买设备、办公室装修、办公耗材等)所有前端供应商产品中的碳排放。

园区内入驻企业消耗的交通能源、购买的产品中碳排量应该不包括在内。是属于园区入驻企业的碳排量范畴,对园区企业采用零碳管理是另一个层面的事情。

这样看,因为要包括管理前端供应商产品的碳排量,实现零碳园区并不容易。好在一些大的园区是可以实现一些碳汇的,可以进行一些抵消。

四、园区可以实现哪些碳汇?

(一)绿化:植树造林有碳汇作用,改善园区生态环境,一棵成年树木一年能从大气中吸收超过21.8KG二氧化碳。这个量不大,但仍值得提倡。有的组织在西部荒漠地区大批植树,这个量就大了,用来中和本组织的碳排量。

(二)专业的吸碳项目:建立一些小型但高效率的生物吸碳项目、CCUS装置。如将部分建筑外墙悬挂有大片的藻类生物反应器,每年藻类产量达200kg,每公斤藻类吸收二氧化碳约2kg,并清除有害的二氧化氮等废气。

有一点值得提出,目前的CER、CCER碳减排信用指标不应该成为当前企业碳中和标准冲抵标的。这些碳信用指标并没有真正从空气中拿掉一吨CO2,而是已经过时的政府减碳技术的激励机制,与碳中和目标并不完全一致。

五、零碳园区实现之路

新建园区从规划设计开始进行全生命周期的零碳园区规划,是最主动的、最有可能实现的。很多碳减排的方案和措施在规划设计阶段是最容易实现的。从四个方面入手实现零碳园区:

)能源方面:尽量高比例使用再生能源

使用屋顶光伏、光伏车棚、小型风力发电设施生产可再生能源电力,购买可再生能源电力用于园区生产运营。有条件的园区建设有沼气热电联产及热泵系统,并配有储能电站、储热储冷装置,满足园区的供暖、制冷和供电需求。

)建筑方面:尽量降低能耗,提高能效

采用节能保温材料、遮阳板、三玻窗等节能建筑技术,所有新建建筑全部为绿色建筑,并获得LEED铂金级别认证。园区建筑都安装智能电表,并通过智能化的能源管理系统进行集中控制。

)交通方面:电动化

园区内交通工具尽量全面电动化,配置足够电动汽车充电站,可建立共享电动汽车租赁中心。充电电力来源为风电和光电,电池存储设备由退役汽车电池组成,充电时段和充电功率可智能调控。园区还配有无人驾驶汽车、电动观光车、共享单车等。

)碳汇方面:多增加创造碳汇项目

大量植树造林,可在园区内园区外规划造林抵消园区碳排放。

部分建筑外墙悬挂有大片的藻类生物反应器,每公斤藻类吸收二氧化碳约2kg,并清除有害的二氧化氮等废气。藻类还被提取加工成绿色粉末,作为营养添加剂用于化妆品和食品工业。

还有一种方法是通过碳市场购买负碳产品进行碳中和。与自己的碳排量进行对冲清缴,实现碳中和。

)管理方面:园区全面实现数字化精细管理

能源管理:通过部署EBO楼宇运营系统、PEM电能管理系统以及EMA智能微网系统,实现源(风电、地热、沼气、光电)、储(大容量电池、电车储能、储热)、荷(热、冷、电负荷)间的有效协同,提高园区整体运行能效,确保运营阶段的碳中和。

运营和物业管理:实现园区内各项管理的数字化、智能化,精细化运营管理,减少无价值耗能运营,减少能源浪费,减少人力投入。

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(中国节能协会碳中和专业委员会)

(转自:中国节能协会碳中和专业委员会)

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