当前位置: 燃汽轮机 >> 燃汽轮机发展 >> 制氢成本更低农大教授程序揭秘这种神奇技
氢能源的来源大家所熟知的是水电解氢、工业副产氢等,有没有想过生物质可以成为氢气来源?4月17日,在第四届全球生物质能创新发展高峰论坛上,中国农业大学的程序教授介绍了这样一种新的氢能来源——BS氢能(生物氢能),并认为这将是一场原料革命。
生物氢能来源于“生物质媒化”技术
程序教授首先介绍了“生物质煤化”科研原理:
能够作为作物能源和材料生物质,最主要的木质纤维类生物质,主要来源目前是林业山生物、草类、秸秆等。我们的先人早就注意它们的能源性质,在几千年以前就通过碳化过程,将能量密度提高,使它能够在冶炼金属方面发挥作用。
但是碳化过程能源损失多,原料消耗高,不具备大规模工业化应用经济可行性。煤化工科技原理给了团队以启发,为何不将木质纤维类生物质迅速实现煤化改性,使得能量密度和物流气流输送性接近煤炭?煤炭是几亿万年过程当中高压高温环境下产生,而生物质煤化关键在于,能不能使生物质原料在以几分钟以内模拟成煤过程。
程序告诉大家,这一生物质煤化技术在国内外有研发案例,我国内蒙古新木集团已经研制获得成功,它的产量是1.3份的生物质原料加上1.2份过热蒸汽,可转化出1份煤化生物质。目前新木集团一个车间产能每年五万吨。
生产出来作用在什么地方?一个方向是直燃发电。另一个方向就是气化后用在多个领域。他举例说,用合成气做生物柴油、生物合成汽油、生物合成耗煤、生物天然气以及生物氢能,都是可以走通的路子。
生物氢能成本低且安全
程序教授详细介绍了生物氢能(BS氢能)的功能与应用原理:
通过煤化生物质作为原料,用大量的水蒸气、氧气作为汽化剂,采用加压气流层、煤化生物质高温气化工艺,来产生生物基合成气,通过水蒸气变换等工艺,制成由绿氢和一氧化碳组成的生物质富氢合成燃气。国际能源署把它归为生物质合成氢能。
虽然含有一氧化碳,但是一氧化碳刚好可以作为一种介质,通到管道里面可以安全输送氢气。重要的是,由这种生物基富氢合成气制成的氢是“绿氢”,碳零排放,远优于现行以煤包括天然气为原料制成的“灰氢”;而且制氢成本远低于煤/天然气制氢,更成倍低于现有水电解氢的成本。
它还有一个不容忽视的优越性:生物质富氢合成气利用生物基一氧化碳兼作为氢的载体和储运介质,使得储、运、用均远比纯氢安全、稳定和低成本。
除直接用于制氢外,生物基富氢燃气同煤基合成气一样,用途十分广泛。而它的任何应用却是全生命周期零碳的。在我国能源结构面临“双碳”严峻挑战大背景下,其广泛应用将起到关键性作用。
仅就对煤电厂的彻底改造而言,只需在现有煤电厂内增建一个煤化生物质气化站,将生物基富氢燃气直接通入锅炉,即可以在无需对现有设备作任何改造或增设的情况下,以很低的造价完成对燃料煤的全部和彻底替代;而且还能大幅度减轻脱尘、脱硫和脱氮的压力。当前,国内已有云南阳宗海电厂等数家大型煤电厂采用此技术进行彻底改造。
此外,生物基富氢燃气与燃汽轮机配套,直接生产“绿电”,也是很有希望的途径。
程序教授介绍说,目前新木集团正在内蒙古的包头市和阿鲁科尔沁旗的基地,以及北京市经开区三个地方建设生物氢能现代化产业园项目。
来源:国际能源网/氢能汇