2023年,小眾制氫路線“垃圾制氫”梅開二度,再掀波瀾。
5月,瓦爾登技術(shù)集團(tuán)旗下城康團(tuán)隊在甲烷催化裂解制氫技術(shù)方面取得新突破,有機(jī)垃圾制綠碳、綠氫中試生產(chǎn)線成功投運;1月,中國化學(xué)開創(chuàng)首座垃圾制氫加氫一體站的先河,投建的常溫常壓有機(jī)液體儲氫加注一體化裝置在上海金山碳谷綠灣舉行開車儀式。
盡管垃圾制氫在目前的制氫方式中顯得十分小眾,但因有著生產(chǎn)氫氣的同時解決垃圾焚燒的優(yōu)點,入局者紛至沓來。本文著重梳理2019年以來關(guān)于垃圾制氫的布局進(jìn)展,并分析其未來市場前景。
行業(yè)初探垃圾制氫
垃圾制氫,是一個“變廢為寶”的技術(shù)。據(jù)高工氫能不完全統(tǒng)計,全球已有17個垃圾制氫產(chǎn)業(yè)化項目,主要分布在歐洲、美國、日本等。從項目進(jìn)展看,大都處于規(guī)劃或建設(shè)階段。中國和國外企業(yè)處于“并跑”狀態(tài)。
國外探索垃圾制氫產(chǎn)業(yè)化這個領(lǐng)域的企業(yè)主要有三類:1、初創(chuàng)企業(yè)積極性較高,典型代表有美國Ways2H和SGH2、英國Waste2Tricity、比利時Boson Energy等;2、垃圾處理企業(yè)的技術(shù)實力較強(qiáng)、設(shè)備研發(fā)經(jīng)驗豐富,典型代表有英國Power House Energy等;3、能源企業(yè)及氫能企業(yè)典型代表則是雪佛龍、德國氫氣存儲公司H2-Industries等。
國內(nèi)而言,主要以環(huán)保企業(yè)、頗具實力的上市公司開拓業(yè)務(wù)為主。三環(huán)集團(tuán)、瀚藍(lán)環(huán)境、中國化學(xué)、東方鍋爐等陸續(xù)從2019年開始布局垃圾制氫項目。詳情如下:
目前,瀚藍(lán)環(huán)境已在佛山南海運營5座加氫站。在最新發(fā)布的第一季度報告中,公司銷售氫氣43,349公斤。待垃圾制氫項目建成后,所制綠氫將與瀚藍(lán)桃園加氫站通過氫氣管道連通,進(jìn)行銷售。
今年1月11日,由中國化學(xué)建投公司投建的常溫常壓有機(jī)液體儲氫加注一體化裝置在上海金山碳谷綠灣舉行開車儀式。該一體化項目采用“垃圾制氫-氫油儲氫-氫氣加注”工藝示范,開創(chuàng)首座垃圾制氫加氫一體站的先河。
此外,圣元環(huán)保董事長朱煜煊在公司召開的2023年度工作會議上表示,圣元環(huán)保一方面要深耕垃圾焚燒發(fā)電大本營、降本增效,一方面要積極拓展垃圾制氫、固態(tài)儲氫等氫能源項目,加快推進(jìn)項目落地,為公司帶來新的增長點。
國外石化巨頭雪佛龍也開始入局垃圾制氫。1月初,雪佛龍新能源美國分公司與可再生燃料公司Raven SR、Hyzon Motors三家公司達(dá)成協(xié)議,將商業(yè)化“里士滿綠色垃圾制氫生產(chǎn)設(shè)施”的運營,計劃將于2024年第一季度成功為北加州的運輸市場提供氫燃料。
隨著近年來越來越多國家和企業(yè)開始布局商業(yè)化垃圾制氫,業(yè)界普遍認(rèn)為,垃圾制氫很可能在短期內(nèi)迎來突破。
垃圾制氫的“看頭”在哪?
垃圾制氫技術(shù)將固廢和清潔能源耦合,既解決“垃圾圍城”的城市市政問題,又解決城市清潔能源不足的問題。垃圾制氫工藝類似于煤氣化制氫,主要工藝裝置包括垃圾氣化、脫硫、合成氣壓縮、PSA提氫、制氧裝置及公用工程系統(tǒng)。
行業(yè)人士做出形象的對比:“垃圾制氫的過程可以看做特殊煤制氫,雖然預(yù)處理難,發(fā)熱量低于煤,大概40%左右,但是垃圾不要錢,所以經(jīng)濟(jì)效益還是比較可觀。”
詳細(xì)進(jìn)行計算的話,煤制氫成本約10元/千克,天然氣、甲醇制氫約17元/千克,工業(yè)副產(chǎn)氫回收提純約21元/千克,電解水制氫約30元/千克。在不計算垃圾處理補(bǔ)貼的情況下,垃圾制備高純氫的總生產(chǎn)成本約28元/千克。
如此,在計算垃圾處理補(bǔ)貼的情況下,垃圾制氫的成本還會進(jìn)一步下降。形成規(guī)模效應(yīng)后,垃圾熱解氣化制氫的成本有望降到20元/千克以下。將來,垃圾制氫、天然氣、甲醇、電解水制氫將根據(jù)自身適應(yīng)場景的不同,作為多元制氫線路的一份子在市場上共存。
Ways2H首席執(zhí)行官Jean-Louis Kindler曾公開比較垃圾制氫和電解水制氫:“垃圾制氫不僅節(jié)省了大量的土地資源和硅料等原材料,更不會因大量生產(chǎn)風(fēng)機(jī)、太陽能板而帶來更多垃圾,這都有助于推動經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。”
值得一提的是,鑒于目前主流的垃圾高溫?zé)峤庵茪淙詫a(chǎn)生大量的二氧化碳,還有部分企業(yè)正在探索一條讓垃圾制氫流程變得更加“氣候友好”的技術(shù)路線——利用有機(jī)廢物的厭氧消化、無氧發(fā)酵等工藝制氫。