二氧化碳合成甲醇技術幫助風電制氫從夢想走進現實

　　中國在風電裝機再創新高的同時，棄風限電形勢卻在加劇。國家能源局信息顯示，2015年中國風電新增裝機容量3297萬千瓦，累計并網裝機容量達到1.29億千瓦，風電發電量1863億千瓦時，占全部發電量的3.3%。2015全年棄風電量339億千瓦時，平均棄風率15%。2015年全國風電平均利用小時數1728小時，同比下降172小時。
　　為了解決棄風限電問題，提高風電投資收益，中國能源化工從業者提出了一系列解決方案，其中風電電解水制氫是探討的重點之一。2015年12月，巴黎協定正式通過，全球推進溫室氣體減排已是大勢所趨。在棄風最嚴重的西北地區開發大規模風電制氫項目，可以降低煤化工和石油化工行業的碳排放，兼具社會效益和經濟效益。
　　但從風電制氫的概念提出，到現在已有5年，尚未建成任何示范項目。亞化咨詢研究表明，下述兩大矛盾制約了大規模風電制氫項目的實現。
　　1.煤化工和石油化工長周期穩定運行與風力發電不穩定的矛盾。2015年，全國風電利用小時數最高的地區是福建2658小時，利用小時數最低的地區是甘肅1184小時。也就是說，哪怕在福建，70%的時間風電機組是不工作的。大化工生產需要穩定的原料供應，難以接受頻繁波動的氫氣供應。
　　2.風力發電分散分布與大規?；どa集中利用的矛盾。大規?；ぱb置的氫氣需求量巨大，近年建設的煉廠煤制氫裝置規模在6萬方/小時-20萬方/小時左右。一個典型的5萬千瓦風電場，以14.8%的棄風制氫，年產氫量360萬方，折450方/小時。需要130個風電場的棄風制氫才能滿足一個小型煉油裝置的需求，而且氫氣的運輸問題難以解決。
　　Carbon Recycling International (CRI) 成立于2007年，總部坐落于冰島首都雷克雅未克。CRI 建造并運營世界上第一座二氧化碳和氫氣合成甲醇裝置，2012年甲醇產能1300噸，2014年甲醇產能擴展到4000噸。 　　亞化咨詢認為，二氧化碳加氫制甲醇技術的開發利用，將使棄風制氫成為現實，理由如下。
　　1. 二氧化碳加氫制甲醇規模靈活。上述典型風電場棄風制氫量360萬方/年，可生產2500噸/年甲醇，規模與冰島示范裝置相當。
　　2. 幾千噸級的甲醇生產裝置，只需要配備小規模的氫氣儲存和緩沖裝置，就可以實現穩定運行。
　　3. 甲醇作為液體化學品，在中國西北地區已有廣泛的生產和應用，市場空間大。
　　4. 西北地區大量的煤化工項目在合成氣凈化工段會產生高濃度CO2，可以提供廉價的CO2原料。
　　5. 未來如果制氫和甲醇生產裝置能夠實現撬裝式，還可以在風電場之間靈活調配。在棄風嚴重的時候，調集制氫和甲醇裝置，多生產甲醇。棄風不嚴重，或者區域風電上網條件得到改善，則可以將生產裝置轉移到更需要的風電場。