上证报中国证券网讯(记者武斌)6月7日,国家能源(850101)集团对外宣布,我国自主研发的氢煤混烧技术首次实现50%绿氢大比例掺烧以及100%纯氢燃烧,标志着清洁低碳氢煤混烧技术取得重大突破。
据悉,该技术采用完全自主研发的氢煤混燃低氮燃烧器,构建了从氢气输送到炉膛燃烧的全流程安全防护系统,使氢与煤粉在锅炉内充分混合燃烧,并在该试验装置上实现50%热量比的掺氢燃烧。
“过往国内外氢煤混烧比例多停留在10%以内,高比例掺氢会容易出现燃烧不稳、爆燃、氮氧化物超标等问题。”厦门大学能源(850101)经济研究中心副教授李智对上证报记者表示,此次氢煤混烧技术的突破,直接实现了“50%热量比掺氢+100%纯氢稳定燃烧”,打破了行业长期存在的掺烧比例天花板,“应该说,原来是辅助掺烧,现在可以算是主力燃料替代了。”
李智表示,自主研发的氢煤混燃低氮燃烧器,解决了之前氢气火焰传播速度快、燃烧工况难控制的行业痛点,还实现了降碳、减污的双重效果,“在使用绿氢的情况下,节煤减碳幅度可达50%,还有效控制了氮氧化物生成。”
我国建有全球最大规模的煤电装机。在大力推动煤电节能降碳改造、灵活性改造、供热改造的背景下,掺氢技术为煤电行业的减碳路径提供了新选择——不是直接关停,不是简单改造,而是以燃料替换技术盘活存量资产。
“以前煤电资产的低碳转型多是从碳捕捉与封存技术入手,现在从供给侧有了新选择。”中国人民大学全球能源(850101)战略研究中心执行主任郭伯威告诉上证报记者,除了煤电装机的低碳改造,这一技术也有望推动山西、内蒙古等新能源(850101)富集区打开能源(850101)转型新空间。
“以风光制氢,氢再掺碳发电,再依托综合能源(850101)系统形成电力供给更灵活、更稳定的新型零碳园区。”郭伯威解释道,这不仅消纳了波动性的风光电力,还实现了煤电机组的源头降碳,“未来可能会实现真正的零碳电网。”
不过,前路仍存挑战。一位煤电上市公司董秘向上证报记者透露,该技术距离实现百万吨级、吉瓦级机组的长时间稳定运行,仍有待更大规模的示范验证;同时,绿氢的规模化供给和输配成本,也影响着这一技术路线大规模推广应用的经济可行性。
“绿氢的制造、运输,以及机组设备的改造、安全标准等能否与煤炭(850105)发电的成本持平,仍然面临不小的挑战。”郭伯威表示,氢能是否干净是需要跨越的第一道门槛,“因为完全来自可再生能源(850101)的氢才是低碳能源(850101)。”
第二道门槛在经济账。“目前氢能成本比较高,它更多时候是一种承担着调峰、备用、保障安全作用的灵活性资源。”郭伯威称,煤作为煤电成本中最高的一部分,其价格仍远低于氢,后续还需通过技术进步、规模效应等降低成本。此外,大规模的设备改造也需要企业投入大量资金。
第三道门槛在电网。郭伯威解释称,这一技术若进行市场化应用将会增加绿氢需求量,但绿氢制造需要稳定的能源(850101)供给。“部分西北地区出现的弃风、弃光问题,并非因为这部分风、光不能制氢,而是没有稳定的能源(850101)供给。”郭伯威表示,制氢端还面临着电网灵活性改造的问题,如增加储能(885921)、发展虚拟电厂(886004)或小微电网等。
上述董秘也表示,未来,若技术保障、设备改造等方面的经济可行性较理想,技术安全性好,并且有大型企业成熟稳定的内部应用与运营经验作为参考,那么这一技术或将为煤电市场带来新的变量。
