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专家建议，对于煤炭企业来说，不应该盲目地追求氢的产量，而应该注意氢的来源，绿氢是可持续发展的方向，也是煤炭企业减少碳排放的重要途径。
以煤气化制合成气为龙头，耦合风、光水电解制氢，建设70万吨/年聚烯烃、10亿立方米/年液化天然气两条主要生产线——位于新疆哈密的绿色低碳高值煤基化学品新材料项目，近日召开可行性研究报告评审会；在河南省发改委刚刚公布的可再生能源制氢示范项目名单中，河南平煤神马东大化学有限公司16MW光伏制氢示范项目入选，到2023年，制氢规模拟达到240万Nm3/年；结合自身需求，国家能源集团注重氢能、氨能在煤炭运输领域的应用，宣布将在“十四五”期间规划一批科技创新项目。
自今年年初以来，煤和氢之间的联系一直很频繁。许多煤炭企业瞄准氢能，作为低碳转型和业务发展的起点，“氢”装上阵，煤炭企业的前景如何？
从上游制氢到整个产业链
根据中国氢能联盟、中国氢能标准化技术委员会等不同机构的数据，煤制氢仍然是中国的主要氢源，产量占60%以上，“煤炭企业涉足氢能产业的最大优势在于原料丰富，技术成熟。目前，每公斤煤制氢成本仅为电解水制氢成本的1/4-1/5。”中国国际经济交流中心科研信息部部长、能源政策研究所所长景春梅举例表示，在煤化工反应中，煤气化过程的第一步就是产氢，
除上游环节外，部分企业还进一步延伸到氢能全产业链。国家能源集团布局较早，初步形成了国家氢能项目布局。例如，江苏省如皋市建设的全天候商业运营加氢站是中国第一个行政审批完整、完全市场化发展的国际标准商业加氢站。1月24日，河北省张家口市万全油氢电综合能源站正式启动，集加油、加氢、充电于一体，为冬奥会提供氢保障。
在国家能源集团最新召开的氢能产业发展专题会议上，总经理刘国跃提出，在现有科研成果和发展的基础上，把握氢能产业发展背景，选择良好的技术路线，稳步开展工程技术示范，稳步布局项目。推进新能源发电与电解水制氢耦合发展、新能源制氢与现代煤化工耦合发展、煤炭生产运输和辅助环节的氢基新能源替代，更好地发挥传统化石能源与可再生能源、新能源的耦合作用。
地方煤炭公司也在大胆尝试。在山西，中国最大的独立商品焦和炼焦煤生产商美锦能源在佛山、云浮、山西太原、晋中等地建设了8座加氢站，去年共销售了357辆氢燃料汽车。山东能源集团依托煤化工优势，积极布局制氢、储氢、氢产业链，计划建设海陆风电、光伏、氢能“双千万、双园区”新能源产业集群。
从煤制灰 氢到清洁绿氢转变
煤炭企业制氢优势突出，但缺点也非常明显。“氢能是零碳燃料，也是化石能源和可再生能源之间过渡和转换的桥梁。煤制氢技术相对成熟，成本较低，但同时将制氢生产的二氧化碳捕捉和封存，才达到碳减排的目的。”中国工程院院士衣宝廉表示，基于氢产业清洁低碳发展的初衷，煤制氢将逐渐被基于可再生能源的绿氢所取代。
为了解决脱碳问题，衣宝廉提出对二氧化碳进行集中处理，如利用电解水制氢的副产氧，进一步与煤制氢结合，收集二氧化碳并注入油井，以提高产油量。“日本在澳大利亚从事褐煤制氢是结合二氧化碳封存，通过储氢载体甲基环乙烷运至日本，然后脱氢为甲苯，制取氢气。”
北京低碳清洁能源研究院氢能研发负责人何广利也表示，从整个生命周期的碳排放来看，现有的煤制氢方法违反了清洁低碳的要求。“从这个角度来看，煤制氢不仅没有优势，而且由于生产过程中的碳排放，反倒是第一个受到影响的行业。对于企业来说，不能盲目地追求生产多少氢，还要注意氢从哪里来。低碳氢源是可持续发展的方向，这也是煤化工企业减少碳排放的重要途径。”
正如所说，一些企业已经进行了探索。据宁夏宝丰能源集团相关负责人介绍，集团太阳能电解水制氢综合示范项目预计年产2.4亿标方绿氢，1.2亿标方绿氧，可直接供应化工装置，绿氢代替煤炭原料，绿氧代替煤炭燃料生产高端化工产品。“煤的碳含量高、氢含量低，烯烃产品正好相反，因此需要煤和水制氢，反应过程中排放二氧化碳。电解水制氢纯度等级高，杂质气体少，考虑到减排效率，结合可再生能源，电解水制氢被认为是实现脱碳的最佳途径，只要有足够的‘绿氢’，煤制烯烃碳的排放问题就可以基本消除。”
综合各种因素找准切入点
何广利进一步提出，现有支持二氧化碳处理技术解决煤制氢碳排放的方法，并建立了相应的示范项目，但由于成本高，大规模推广也需要政策支持。另一种减碳方法是“煤炭+新能源”。用可再生能源制氢代替灰氢。在满足自用需求的基础上，企业可以考虑作为氢源供应单位，将盈余的绿氢向外供给。随着可再生能源成本的持续下降，经济问题将逐步改善。
景春梅承认，许多煤炭企业专注于制氢环节，但考虑到碳减排的约束，继续盲目扩大煤制氢，将自己定义为氢源供应商是不可取的。“可再生能源制氢、耦合煤化工产业链、对工业副产氢进行提纯、去碳是可行的发展方向。”
除了“从哪里来”，还要注意“去哪里”。景春梅提出，氢能产业链较长，涵盖上游制备、中游储运、下游氢燃料电池、储能应用等。煤炭企业不仅要看自己能做什么，还要把握行业和地区的整体情况。“比如储运仍然是氢能行业面临的堵点，约占终端用氢成本的50%。煤炭企业的很多项目都位于中西部地区，即使是低成本的煤制氢，超过一定运输距离后经济性也会大大降低。如何生产运出去？再比如，燃料电池和车辆是一个相当复杂的产业链，很多专门从事氢能研发多年的公司才有突破。如果煤炭企业在技术和人才方面不占优势，不建议贸然尝试。此外，许多地方已经发布了氢能相关规划，出现了‘冲动的迹象’。煤炭企业还应根据实际情况算好帐、布好局，避免重复建设和产能趋同。”
刘国跃表示，氢能产业的发展方向主要包括清洁能源基础燃料、能源储存介质和不同能源行业耦合的重要媒介。国家能源集团将充分发挥新能源制氢和工业附加制氢的优势，以制氢和储氢为产业发展的切入点，促进氢能与煤基能源产业、新能源产业的协调发展。
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