寧東能源化工基地脫“灰”奔“綠”

　　寧夏寧東能源化工基地(下稱“寧東基地”)是我國四個現代煤化工產業(yè)示范區(qū)中規(guī)模最大、產值最高的園區(qū)。一大批煤制油、煤制甲醇、煤基烯烴“超級工程”在此落地，使其成為我國最大的煤制油和煤基烯烴生產基地，與榆林、鄂爾多斯共同構成國家能源“金三角”。

　　不過，“碳鎖定”對這個現代煤化工基地來說，猶如一道“緊箍咒”。年煤炭消費超過5500萬噸、二氧化碳排放超過6700萬噸，對煤基產業(yè)的依賴造成的龐大碳排放，倒逼寧東基地大規(guī)模布局光伏、風電、儲能、可再生能源制氫等項目，積極探索可再生能源耦合煤化工發(fā)展，“一主線+N特色”、全鏈條多維度減碳，加速擺脫“灰色印象”，直奔“綠色主題”。

　　“更換賽道”替碳

　　毛烏素沙地東南緣，一望無際的光伏板縱橫交錯，形成一片“藍海”。隆冬時節(jié)，在國家能源集團寧夏電力公司寧東復合光伏項目建設現場，挖掘機不停揮臂作業(yè)，運輸車輛來回穿梭，一派熱火朝天的景象。

　　該項目位于寧東基地內，是我國開工建設的首批大型風電光伏基地項目之一，也是靈紹直流“西電東送”的重要綠色能源基地。建成后，每年外送37億度綠電，減少二氧化碳排放310萬噸，對實現清潔能源替代、推動能源結構轉型具有重要作用。

　　而寧東基地大規(guī)模上馬光伏、儲能項目以獲取可觀的可再生能源，一個重要的意圖是利用可再生能源制氫，從而替代煤，更換“賽道”以實現能源轉型。

　　“我們正在建立新的優(yōu)勢，就是用清潔能源替代化石能源，特別是利用可再生能源制氫以替代煤，實現煤化工產業(yè)降耗減碳。”寧東基地管委會主任陶少華說，寧東基地的創(chuàng)新路線是“一主線+N特色”，“一主線”是綠氫耦合煤化工，“N特色”是開展天然氣摻氫、氫能交通、涉氫裝備制造、液氫儲運等應用示范，多角度、多場景構建綠氫全產業(yè)鏈，打造新的經濟增長點。

　　目前，氫已經成為煤以外的“第二燃料”“第二原料”，現代煤化工與清潔能源產業(yè)互補融合成為寧東基地科學有效減碳的新路徑。

　　寶豐能源集團全方位推動氫能與多種能源形式連接，著力構建“大氫能”圖景，其利用“風光互補”模式發(fā)綠電，選用單臺產能1000立方/小時堿性電解槽制氫，已建成全球單廠規(guī)模最大的綠氫生產廠。

　　“目前，公司綠氫年生產規(guī)模已達到6億立方，每年可替代原料煤80萬噸、減排140萬噸，通過綠氫實現煤化工節(jié)能減碳的通道已經打通。”寧夏寶豐能源集團總裁劉元管說。

　　此外，國家電投1000標方/小時可再生能源制氫示范項目制氫站建設已完成并成功試車;西北地區(qū)首個兆瓦級PEM制氫示范項目——京能寧東發(fā)電公司200標方/小時質子膜法制氫及氫能制儲加一體化項目將竣工投運;寶廷新能源公司高效利用化工副產氫發(fā)展氫能，2500標方/小時氫能綜合利用升級改造示范項目已竣工投運。

　　制備方式多樣、利用途徑多元、生產成本較低的氫能制備產業(yè)體系已經在寧東基地形成，寧東基地正在從綠氫耦合煤化工示范工程向綠氫規(guī)模化生產基地轉變。

　　據寧東基地管委會介紹，2022年綠氫產能已達到2.21萬噸。到2025年，將形成綠氫產能8萬噸以上，壓減煤炭消費90萬噸標準煤，減排二氧化碳200萬噸以上。到2030年，力爭綠氫生產能力達到30萬噸，壓減煤炭消費360萬噸標準煤，減排利用二氧化碳900萬噸。

　　“全面塑造”減碳

　　作為西北地區(qū)裝機容量最大的火力發(fā)電廠，國家能源集團鴛鴦湖公司是寧夏唯一一個雙通道外送電源，年外送電量近1200億千瓦時。近年來，鴛鴦湖公司通過靈活性改造、供汽改造、節(jié)能技術改造“三改聯(lián)動”，供電煤耗降低3克/千瓦時，每年減少碳排放13.7萬噸，朝著“綠色電廠”的目標大步前進。

　　“我們著眼火電企業(yè)長遠發(fā)展，加快實施電站的節(jié)能低碳改造、靈活性改造、供熱改造，鼓勵電廠參與園區(qū)的運行管理，為園區(qū)企業(yè)提供蒸汽、氮氣、氧氣等生產要素和原料，進而實現‘四改聯(lián)動’。”陶少華說。

　　通過減煤減碳，大力推進能源綠色轉型，使寧東基地高質量發(fā)展有了抓手。經過近20年的發(fā)展，寧東基地煤化工生產能力達到2600萬噸以上。目前，已建成全球單套裝置規(guī)模最大的400萬噸煤炭間接液化、全球單套裝置規(guī)模最大的220萬噸煤制甲醇裝置等重大項目，煤制油生產能力達到400萬噸、煤基烯烴生產能力達到320萬噸，成為全國目前最大的煤制油和煤基烯烴生產基地。

　　日前，2022年中國化工園區(qū)與產業(yè)發(fā)展論壇發(fā)布2022化工園區(qū)高質量發(fā)展綜合評價結果前30強名單，寧東基地在全國643家化工園區(qū)中位列第五名，其中累計固定資產投資排名全國化工園區(qū)第一。

　　然而，一個無法回避的問題是，現代煤化工產業(yè)具有耗煤量大的典型特征。對寧東基地來說，綠色低碳轉型發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)，既要保障能源供應安全，又要承擔減排降耗的重壓，特別是短期內必須快速降低單位GDP能耗、大幅削減煤炭消耗增量。

　　“實現‘雙碳’目標本質上是高質量發(fā)展問題。要破解碳排放約束，就必須全面重塑能源結構，實現綠色低碳和高質量發(fā)展。”陶少華說，寧東基地走的是減煤加氫、減碳增效的路子，通過開展節(jié)能減煤加氫5年行動，推動高耗能行業(yè)8個重點領域節(jié)能降碳專項行動，將使寧東基地煤化工行業(yè)系統(tǒng)能效提升8%以上，煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇、超超臨界燃煤機組和電解鋁等重點耗能產品能效達到標桿水平。

　　一些煤化工企業(yè)正在挖掘現有項目減煤減碳潛力，由高碳向低碳、低端向高端轉型升級。國能集團寧夏煤業(yè)公司開展成品油質量升級、實施減碳方案。為推動煤制烯烴項目高質量發(fā)展，選擇應用DMTO三代技術，項目建成后綜合能耗降低35%，年節(jié)煤136萬噸，減少二氧化碳排放278萬噸。

　　此外，寧東基地還嚴格論證新建項目可行性，力爭在有限的能耗和碳排空間內，創(chuàng)造更大的產出效益。近年來，系統(tǒng)實施煤制油、煤基烯烴、煤制乙二醇、精細化工、高性能纖維材料、鋰離子電池材料、電子材料和專用化學品、綠色環(huán)保八大細分產業(yè)鏈和清潔能源、裝備制造、生產性服務業(yè)三大重點特色產業(yè)，從而盡快形成低碳產業(yè)生態(tài)。

　　“變廢為寶”用碳

　　現代煤化工生產過程中會產生大量的碳排放。從長遠來看，除了優(yōu)化技術工藝、提高煤化工與新能源融合度之外，還必須上馬規(guī)模可觀的二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)項目，以實現“變廢為寶”。

　　而寧東基地煤化工二氧化碳排放大、濃度高，距中石油鄂爾多斯盆地近，建設煤化工百萬噸級CCUS示范項目具有良好的應用場景。

　　據國家能源集團寧夏煤業(yè)公司介紹，該公司合作建設的二氧化碳回收提純裝置，每年可回收二氧化碳20萬噸，主要用于食品封存和井下防護。另外，與中石油長慶油田開展合作，擬建設寧東基地煤化工百萬噸級CCUS示范項目，捕集煤制油項目二氧化碳，經管道輸送至中石油長慶油田各采油井用于驅油。

　　“我們把二氧化碳捕集、封存與利用作為減碳的重要手段，一次規(guī)劃、分期實施，分兩期建設百萬噸級煤化工CCUS示范項目，一期于‘十四五’末前建成100萬噸/年CCUS規(guī)模，二期于‘十五五’末前再建成150萬噸/年CCUS規(guī)模，CCUS總能力達到250萬噸/年。”陶少華說，一期項目已經具備開工條件，預計2023年上半年就可形成40萬噸/年CCUS規(guī)模。

　　通過建設煤化工百萬噸級CCUS示范項目，建成德大氣體40萬噸食品級液體二氧化碳項目，引進敦華10萬噸二氧化碳捕集液化項目，積極探索二氧化碳加氫制甲醇技術路徑，寧東基地力爭在碳中和上走出一條獨具特色的路徑，力爭至2025年，單位GDP能耗下降15%以上。（記者 于瑤）