液化空气积极推动绿氢在沙特和中东的发展

作者 | 陈大英

 

近期,国际石油市场在新冠肺炎疫情冲击下持续受到需求衰退的压力。但与之不同的是,全球可再生能源的份额却实现逆势增长,据国际能源署(IEA)最新数据显示,2020年第一季度,太阳能光伏和风能发电量占比增大到9%,高于2019年第一季度的8%。

 

国发能研院、绿能智库认为,新冠肺炎疫情有望成为一个新的契机,加速推动全球能源结构向清洁低碳方向的转型。

 

事实上,传统石化资源丰富的国家已在行动。以沙特阿拉伯王国(以下简称“沙特”)为代表的中东地区可再生能源资源丰富,近年来在非油经济和可再生能源发展方面表现积极,如何实现传统油气经济向可再生能源支撑的新经济业态过渡引人关注。

 

沙特加快清洁能源转型氢能将发挥关键作用

 

众所周知,沙特高度依赖石油工业,致使沙特非油工业发展缓慢,经济结构单一,经济状况长期随国际石油价格起伏而波动,抗风险能力差。

 

为应对全球能源格局快速变化并实现可持续发展目标,早在2016年4月,沙特就正式发布了“沙特阿拉伯2030愿景”(Saudi Arabia's Vision 2030,以下简称“2030愿景”)。

 

2030愿景规划制定了一系列目标,旨在将沙特阿拉伯定位为全球物流中心、投资强国,并进一步将该国经济在区域和全球范围内整合。2030愿景提出要发展清洁、安全和负担得起的能源,建立一个可再生能源市场成为重点目标之一。液化空气公司中东和印度副总裁Olivier Randet在接受Gasworld采访时表示,根据可再生能源战略计划,到2030年沙特清洁能源装机容量将增加60GW。

 

而氢是实现2030愿景能源战略的关键。Olivier Randet强调,氢在降低沙特和整个中东地区各部门的二氧化碳排放方面具有巨大潜力,包括长途运输和化学品。而先进技术可以使沙特阿拉伯能够使用氢气储存可再生能源,这是一个在该地区正在获得吸引力的领域。

 

当前沙特的发电严重依赖化石燃料,而来自可再生能源的氢可以支持更好地管理化石燃料。据国际可再生能源署(IRENA)预测,采用氢储能促进可再生能源发电,未来有望削减19%的电力部门石油消耗量。

 

在Olivier Randet看来,受益于优越的可再生能源条件,沙特是未来低碳氢气生产和氢气出口的理想候选国。

 

据了解,为实现大规模、远距离运输,沙特已将氨作为选择的氢运输途径,据相关数据显示,氨的价格达到3.5美元/千克时将实现与化石燃料的平价。

 

根据2019年沙特首次对大规模光伏等电站的拍卖记录,光伏价格为23.4美元/兆瓦时和21.3美元/兆瓦时,IRENA据此推算,光伏和风电的制氢成本分别为3.95美元/千克和3.31美元/千克,氨的生产成本在4.4-5.2美元/公斤之间。随着光伏电站投资的快速下降,预计到2030年,光伏发电的平准化度电成本(LCOE)降至18美元/兆瓦时,可再生能源产生的氢气在沙特将实现平价。

 

国发能研院、绿能智库认为,沙特能源战略转型中氢将扮演关键角色,其多种独特优势有望同时支撑非油石化产业发展和实现风、光等可再生能源大规模部署。而低廉的可再生能源电力又将极大增强绿氢的价格竞争力,实现多领域氢能应用并促成大规模氢能跨区域贸易。

 

液化空气着力打造沙特东西海岸强大的氢气网络

 

据悉,液化空气阿拉伯公司(ALAR)成立于2007年,是液化空气和沙特阿拉伯工业化和能源服务公司(TAQA)的合资企业,近十年来,ALAR大力部署氢气基础设施和供氢网络,液化空气先进的技术为沙特各地的客户提供了强劲的性能和价值。

 

2015年,液化空气阿拉伯公司(ALAR)启用沙特西海岸延布(Yanbu)工业城的大规模氢气生产基地和氢气管道网络。据了解,该生产基地由两个生产能力达34万Nm³/小时的氢气生产装置和一个净化装置组成,并连接到16公里长的氢气管道网络。

 

据Olivier Randet介绍,该项目投资超过4亿美元,成为液化空气迄今为止最大的一笔工业投资。

 

通过氢气供应网络,ALAR向YASREF炼油厂供应氢气,用于将原油提炼成优质运输燃料时使用这种氢来降低硫含量。据悉,该炼油厂由沙特阿美和中石化合资设立,其重质原油日生产能力为40万桶。2020年初,ALAR商业运营的氢气管网开始向数家大型公司供应氢气。

 

在沙特东海岸的朱拜尔(Jubail)工业城,ALAR于2017年投用另一条氢气管网,这使其在沙特东西海岸的氢气管道总长达37公里,每条管道的氢气总输送能力超过20万立方米/小时。

 

据了解,提升石油炼化能力成为沙特近年发展的重点,其中朱拜勒和延布已成为全球主要炼化生产基地,2017年炼油产能在全国的占比高达60%。炼油厂使用氢气将原油加工成汽油和柴油等精炼燃料,并去除硫等污染物。

 

值得关注的是,ALAR还通过其朱拜尔管道提供氢回收解决方案,凭借液化空气经验丰富的常压和低温分离工艺,氢气回收比例高达97%,可为客户带来显著的成本效益和效率。

 

Olivier Randet表示,氢已成为沙特一种重要的资源,除石油精炼外,氢在石化、多晶硅和玻璃等行业也可以发挥作用。

 

国发能研院、绿能智库认为,正是不断完善的供氢设施和管道网络,使氢在沙特的应用不断延伸,氢能发展步入快车道。

 

液化空气积极推动绿氢在沙特和中东的发展

 

据Olivier Randet介绍,目前,ALAR的涉氢业务是向延布和朱拜尔的炼油厂及化学品生产商提供氢气,同时回收副产氢气。未来将积极把供氢领域扩展到化工和石油天然气以外的工业部门。Olivier Randet强调,能源过渡和所实施的解决方案的可持续性是ALAR关注的重点,“ALAR在使用氢气储存来自可再生能源的能量方面将发挥更大的作用”

 

在全球范围内,液化空气公司积极参与开发减少氢气生产过程中碳排放的解决方案。据了解,2019年,液化空气公司在加拿大魁北克省贝坎库尔开始建造世界上最大的PEM电解槽(20MW)生产绿氢。在法国,液化空气与ENGIE和DLVA签署了谅解备忘录,将开展一个大规模生产绿氢的项目,该项目实施后,预计每年能生产1300GWh太阳能电力用以制氢。

 

Olivier Randet认为,欧洲的HyBalance项目的经验值得推广,据了解,在这一项目中将验证高动态质子交换膜(PEM)电解技术,并在真实工业环境中以兆瓦级(1.2兆瓦)功率进行验证,每天生产约500千克氢气。该项目涵盖了整个价值链,从储存由风电等可再生能源产生的氢气,到将其分销用于清洁交通和工业部门。

 

Olivier Randet表示,随着绿色氢气在沙特和中东地区继续获得吸引力,液化空气希望在当地推出类似的计划,并复制已取得的成功。

 

国发能研院、绿能智库认为,考虑到包括沙特在内的中东地区巨大的可再生能源开发潜力和低廉的可再生能源发电成本,势必引起包括液化空气公司在内的国际巨头积极布局,中东地区有望成为下一阶段大规模可再生能源制氢项目部署的又一热点。

 

2020年5月22日 09:13
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