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【“五大基地”高质量发展调研行】吕梁:稳煤增气优化产能?氢能产业全面开花

 时间:2023-10-11       大    中    小      来源: 吕梁市政府网

【片头+宣传片】

【短片1】氢溯源

解说:太阳,在银河系诞生之时,在一个收缩挤压的氢分子云内形成,这些氢分子不停地旋转,形成了一个漩涡,产生的高压高温,点燃了太阳内核的“火”。

在过去的46亿年里,太阳将氢原子通过核聚变,持续稳定地产生光和热,为地球提供能量。面对能源革命,寻找新的可替代能源,不妨抬头看看,宇宙早已给出了答案。

记者:提起“氢”,你第一个想到是什么?氢气球、氢能源、火箭发射、宇宙飞船?又或是在科幻影片《流浪地球》中,人类为了防止木地相撞,上演了点燃木星大气中的氢气,使地球摆脱木星引力的精彩一幕。

当我们担心若干年后煤、石油、天然气这些化石能源将会枯竭,当我们每每把目光伸向光年之外,寻找新的家园时,不妨聚焦能源绿色转型的新未来——氢能。

配音:具体来说,氢能热值是石油的 3 倍、煤炭的 4.5 倍,反应过程完全可实现零碳排放。它用途广泛,从比较小千瓦级的,应用在家用热电联供、氢燃料汽车等;到兆瓦级可以应用到储能电站、氢动力飞机、轮船;更大级别甚至还能在冶金化工、海上风电制氢等方面发挥作用。氢能,已经成为‘清洁高效、绿色低碳’的能源模范生。

主持人:张市长您好,一下吕梁的高速口,我就看到了这座现代化的能源岛,让人眼前一亮。说到吕梁推进五大基地中的现代煤化工示范基地建设,第一个要提到的就是氢能产业了,是不是可以这么认为,任何需要动能的地方都可以氢能化。

张市长:氢能是一种零碳能源,是全球公认最理想的清洁能源,在很多领域都有广泛的应用。加氢综合能源岛,就是吕梁为实现氢能汽车的场景应用而规划建设的。这样的加氢站,吕梁已建成11座,为全市300辆氢能重卡提供加氢服务。今年5月,孝义鹏飞集团自主生产的氢能通勤客车,以及与徐工集团合作生产的全国首辆60氢能装载机,都已投入运营,为氢能化应用探索了又一条路径。可以说,吕梁的氢能产业,已经从“破题开局”走上了“全面开花”的快车道。

【短片2】鹏飞集团氢能产业

解说:这不是变形金刚里的擎天柱、大黄蜂,而是鹏飞和徐工集团合作生产的,全国首辆60氢能装载机。

鹏飞氢港制氢厂常务副厂长王雷:这台车的“燃料”就是高纯氢。我们通过焦炉煤气制氢的纯度能达到6个9,99.9999%,这个已经是燃料电池最高级的原料氢气了。

解说:焦炉煤气制氢是目前全球制氢领域中成本最低、效率最高的路径。通过焦炉煤气制氢,成本只有电解制氢成本的1/3。鹏飞集团的“焦炉煤气制氢吸附塔装置及其使用方法”8月初刚刚获得国家发明专利。

鹏飞氢港制氢厂常务副厂长王雷:这是焦炉煤气制氢吸附塔,是制氢的最后一步——氢气的提纯。这套装置经过我们改造之后,可以使吸附层和填料层处于良好的吸附状态,降低了吸水层和填料的更换频率,提高了氢气的纯度和收率。

【短片3】山西氢能产业发展综合指数全国第二

解说:山西氢能资源非常丰富,拥有全国最大的工业富氢产业,山西焦化产能占全国的1/3,副产焦炉煤气 若全部制氢,可年产氢气150亿立方米。

2023年太原能源低碳发展论坛期间发布的新一年度山西省氢能产业发展指数显示,山西省氢能产业发展指数共分为氢能资源指数、加氢站建设指数、政策力度指数、燃料电池汽车推广指数和燃料电池汽车产业链发展指数五个分项指数和一个综合指数。

总体来看,山西省氢能产业发展综合指数为285.05,明显高于全国平均水平,在全国主要氢能发展地区中,位列第2名。

吕梁作为全国最大的主焦煤生产基地,拥有全省最大的工业氢产品资源,综合五项指标,吕梁氢能产业发展综合指数393.58,位于全省第一。

【访谈】

主持人:张市长,像我了解到北京目前已经开始建设国际氢能城市,如果说咱们吕梁要打造氢能城市的话,必然有着得天独厚的基础优势,如果我们想把这种优势进一步输出和扩大,那如何利用好焦炉煤气资源,推进氢能产业发展?

张市长:近年来,吕梁市围绕打造千亿元级的氢能产业基地、建设吕梁氢都,制定并实施了“一体两翼、三港四链”的氢能产业发展战略,构建起“气—站—运—车”全链条产业发展体系。全市现有焦炉煤气产能80亿立方米,可生产氢气40万吨,技术经济性强,制氢成本最低。对内,可以满足全市中长期规划氢能汽车的加氢需求,在低成本的市场化运作中实现盈利,推动氢能装备制造研发持续走向深入。对外,还可以带动周边区域拓展氢能应用场景,甚至辐射京津冀地区,促进氢能产业协同联动发展。

主持人:吕梁是全国最大的主焦煤生产基地,在加快国家绿色焦化产业基地建设、推动焦化深加工产业链条向高端延伸方面,接下来有哪些方向?

张市长:吕梁是全国最大的主焦煤基地,同时也是全国最大的焦化基地。近年来,吕梁市深入推进能源革命,大力推动煤焦产业由“以焦为主”,向“焦化并举”,再向“以化领焦”转变。一是规模化,全市压减焦化产能832万吨,在全省率先启动5.5米以上焦炉干熄焦改造,4.3米焦炉年内将全部关停退出。二是多元化,不断延伸焦炉煤气、煤焦油深加工、粗苯精制三大产业链条。三是高端化,经过两年多的发展,全市已形成焦炉煤气制氢能力7.5万吨,纯度达到6个9,99.9999%,既能为氢燃料电池提供清洁能源,也能用于电子工业、精细化工等高端产业。

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第二部分:非常规天然气

【短片4】神安管道穿越黄河?

记者:沿着沿黄公路一路向北,在吕梁山的群山绿林掩映之间,黝黑的天然气管道从黄土高原翻越而下,穿越黄河,贯通东西。去年年底,我国最长煤层气长输管道神安管道全线贯通。

【动画】配音:神安管道全长约620公里,西起陕西省榆林神木市,东达河北衡水市安平县,在山西境内经过吕梁、太原、忻州等地,设计输气能力每年50亿立方米。

记者:黄河是神安管道东行路上的必经之处。如何在保障安全、环保的前提下,在地质结构复杂的黄土高原中找出一条合适的道路,让管道穿越黄河,这绝非易事。

中联华瑞天然气陕西分公司生产主管 程鲲:我们现在所在的位置就是我们的神安管道黄河穿越的入土侧,然后我们河对岸就是陕西省榆林神木市。就是我们的黄河出土侧,然后我们整个的黄河穿越采用的是水平钻穿越技术,说通俗一点,就是从那个黄河入土侧,然后利用钻机在地下打一个通道。然后再利用钻机从我们的出土侧把管道拖拽回来,然后完成穿越。在回推过程中采取多接一的方式,减少征地面积,降低环境扰动,最大程度上保护我们的黄河。

解说:经过吕梁输入神安管道的气体主要是非常规天然气里的致密气。神安管道贯通之后,来自吕梁腹地的清洁能源源源不断地输送至雄安新区,最终与天津液化天然气码头联通,成为京津冀地区能源的“新动脉”。

主持人:在五大基地的建设中,吕梁已成为全省第二大非常规天然气产业发展基地。那依托吕梁雄厚的天然气资源,如何促进非常规天然气基地建设提速提质?

张市长:吕梁的非常规天然气赋存丰富,目前预测资源总量2万亿立方米,探明储量3000亿立方米。千亿气田的发现,只是拉开了非常规天然气基地建设的序幕,接下来我们还有关键的三步要走。第一步是增储上产,全市非常规天然气勘探开发仅今年上半年,就完成投资14.7亿元,规模全省最大,实现了60%的高速增长。第二步是管网建设,到“十四五”末,总里程力争突破2500公里,实现13个县(市、区)城区和八大工业园区燃气管网全覆盖。第三步是规模化利用,我们大力推进“煤改气、油改气”,重点支持氧化铝、冶金铸造、玻璃化肥等工业大户减煤增气,积极拓展终端利用市场。力争到“十四五”末,全市生产生活用气将突破20亿立方米。

【短片5】天然气提氦制氢

解说:你知道吗,天然气实际上是由许多不同气体分子组成的大家庭,它的家庭成员除了甲烷乙烷等烷类家族,还有少量的氮气、二氧化碳和硫化物,及微量的稀有气体,如氦和氩等。

氦气,是名副其实最“高冷”的元素。由于因其沸点低、化学惰性等性质,成为深海潜水、低温技术、火箭燃料,以及高科技领域的宠儿。

在地球的大气层中,氦的浓度十分低,只有5.2万分之一。自然界中氦主要存在于天然气体或放射性矿石中,目前绝大多数的氦气都是通过天然气提取的。所以,将氦气比作是天然气体中的“黄金”,一点也不为过。

山西万盛源新能源集团董事长 王泽龙:天然气中约含千分之三的氦气,临兴区块非常规天然气资源丰富,就地转化天然气资源优势明显。

解说:这家位于吕梁兴县的山西泽丰达新能源公司,就正在从天然气里提取“黄金”。

年产19.8万立方米的提氦装置、24万吨LNG天然气液化装置,加上一座3万立方米的LNG双金属全容罐,在制氢的同时还能回收炭黑,真正做到将天然气吃干榨尽。

山西万盛源新能源集团董事长 王泽龙:发展天然气深加工能够为化工、冶炼、动力燃料、储能、建筑等传统工业提供深度脱碳,进一步延伸非常规天然气产业链,让所有原料都深度利用。

主持人:之前我们经常提到的是煤和石油的深加工,天然气深加工是我这次吕梁能源之旅印象最深刻的一个词,我们如何依托雄厚的非常规天然气资源,让每一个气体分子都充分产生它的价值?

张市长:在人们的一般印象中,天然气主要作为清洁能源燃烧使用。其实,天然气既可以制合成氨、甲醇等化工原料,也可以制金刚石、炭黑等碳基新材料,还可以提氦制氢,在深加工领域用途非常的广泛。兴县的天然气液化提氦制氢项目,就是我们向下游延伸产业链条的一个典型案例。这个项目全部建成后,不仅可填补吕梁大规模液化天然气的空白,年消纳天然气3亿立方米,还可以从中提取氦气、氢气、炭黑等高附加值产品。为高科技产业发展做出贡献。

【短片6】“智慧矿山星链计划”启动

解说:7月底,我国第一颗矿业专用卫星“矿大南湖号”搭乘长征二号丁运载火箭在太原卫星发射中心成功发射升空,这标志着我国“智慧矿山星链计划”正式启动。

这颗高分辨率遥感卫星可以实现对全国范围内的矿山开发监测、地质环境测量和矿山数据的实时传输,为我国矿山绿色智能开发提供了核心装备。

记者:数据,俨然已经成为数字经济时代的“新能源”。可是,煤矿工作面地质条件复杂,干扰因素多,如何确保天地间数据传输的效率和可靠性?这里的大数据综合管控平台给出了答案。

解说:中阳鑫岩煤矿是全国首批智能化示范建设煤矿,企业按照“有线网络全万兆+无线网络全覆盖”的组网模式,建设完成多网融合、全域覆盖的万兆工业环网,解决了数据传输难题。

中阳鑫岩煤矿智能办技术主管陈非:“井下像采煤、掘锚一体机等每个机器里都装上了传感器,通过5G信号、光缆线等将运作信息汇总到生产指挥中心,从指令下达到机器响应,过去要几百毫秒,现在只要几十毫秒。”?

记者:“如果说以前的数据提供的是平面图的话,现在拿出来的就是X光片。数据高速传输让煤矿作业响应更迅速,更透明。

中阳鑫岩煤矿地测防治水部主任 周鹏:“未来如果对接到智慧矿山星链上的话,通过遥感卫星能够获取矿区精准地图,对矿区的实时开采监测,矿车安全性、使用效率等将有很大提升。”

【访谈】

主持人:张市长您看,数据,可以说是数字经济时代的“新能源”,以前是人员下井,煤炭出井,现在是算力下井,数据出井。借助数字技术,未来我们的这些煤矿智能化绿色开采将发生怎样新的转变?

张市长:吕梁的煤矿智能化建设在全省起步最早、发展最快,庞庞塔煤矿智能化矿山获得全国第一张“5G井下专网”,全市累计建成13座智能化煤矿、167处智能综采工作面,智能采掘占比达到78%,煤矿先进产能占比达到85%以上。随着算力下井、数据出井,吕梁的煤炭行业在实现“减人、增安、提效”这三大目标后,还将逐步打通“信息孤岛”,形成“数据矿山”,成为一种新型生产要素,应用场景将非常广阔,探索实践也将大有可为。