在山西焦煤集團(tuán)，每年外銷煤炭1億多噸，其中約半數(shù)經(jīng)公路汽運(yùn)，不久前送出的一批煤卻有所不同——不燒油、不排碳，它們通過氫能源車部分運(yùn)抵國(guó)能榆次熱電有限公司，部分赴榆次修文站完成鐵路短倒任務(wù)。由此，山西焦煤開創(chuàng)了公路與“公轉(zhuǎn)鐵”短倒同步啟用氫能運(yùn)輸?shù)男戮置妗?/p>
如今，氫能運(yùn)煤不只是一企一地關(guān)注的焦點(diǎn)。受制于產(chǎn)地分布、運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)等特殊性，以公路為主的煤炭運(yùn)輸方式尚未扭轉(zhuǎn)，大量重型柴油車不可避免帶來排放。而要實(shí)現(xiàn)煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈的清潔高效利用，綠色配送是必然趨勢(shì)。越來越多的煤企及地區(qū)希望借助“柴改氫”實(shí)現(xiàn)減碳，大規(guī)模氫能運(yùn)煤究竟行不行？
企業(yè)積極嘗試，政策加大支持
“通過氫能運(yùn)輸項(xiàng)目，我們將逐步實(shí)現(xiàn)煤炭配送潔凈化、低碳化，助力合作供給端、消費(fèi)端同步降碳。”山西焦煤集團(tuán)煤焦銷售公司副總經(jīng)理徐國(guó)強(qiáng)介紹，依托已開通的汾西礦業(yè)中興礦和榆次修文站到國(guó)能榆次熱電公司兩條線路，啟運(yùn)首日配送70車次，完成運(yùn)量2197噸。在先行先試基礎(chǔ)上，山西焦煤將加快完善氫能運(yùn)煤運(yùn)行機(jī)制，以點(diǎn)帶面推進(jìn)傳統(tǒng)物流綠色轉(zhuǎn)型。
另一煤炭主產(chǎn)地內(nèi)蒙古也有突破。記者從國(guó)家電投集團(tuán)獲悉，全國(guó)首臺(tái)氫燃料電池混合動(dòng)力機(jī)車于去年10月上線，目前已在內(nèi)蒙古煤炭東運(yùn)出海重要通道——錦白鐵路安全運(yùn)行1萬多公里。該鐵路全長(zhǎng)627公里，按照每萬噸公里減少碳排放約80千克測(cè)算，全干線使用該型機(jī)車后，每年可減少碳排放量約9.6萬噸，相當(dāng)于種植600多萬棵樹。
國(guó)家電投國(guó)氫科技總經(jīng)理張銀廣告訴記者，相比傳統(tǒng)燃油和電力機(jī)車，氫燃料電池混合動(dòng)力機(jī)車無污染排放，也不用重新架設(shè)取電網(wǎng)，應(yīng)用和維護(hù)成本更低。“機(jī)車制造從核心動(dòng)力到主要零配件，首次全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，而且采用模塊化設(shè)計(jì)。包括司機(jī)室在內(nèi)，全部設(shè)備都可以模塊化安裝，這樣就能根據(jù)運(yùn)輸需求和實(shí)際應(yīng)用條件，進(jìn)行不同功率等級(jí)的靈活搭配。”
企業(yè)主動(dòng)作為，政策也有了進(jìn)一步支持。在國(guó)家發(fā)改委等9部門聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》中，推進(jìn)煤礦、交通等重點(diǎn)領(lǐng)域綠氫替代是鼓勵(lì)方向。部分地區(qū)亦發(fā)文力推，例如《寧夏氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（征求意見稿）》提出，在煤炭等重點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景推廣氫能重卡示范運(yùn)輸；《唐山市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施方案》計(jì)劃打造的曹妃甸氫燃料電池汽車示范區(qū)，正是重要的煤炭運(yùn)輸中轉(zhuǎn)地。
低成本制氫與高效率用氫并重
瞄準(zhǔn)“柴改氫”并非偶然。生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《中國(guó)移動(dòng)源環(huán)境管理年報(bào)（2021）》顯示，煤炭及制品占大宗貨物汽運(yùn)的比重排名第二。受鐵路運(yùn)力限制，汽運(yùn)煤短期內(nèi)仍不可或缺。同在路上跑，不排碳的氫燃料汽車相比柴油重卡環(huán)保優(yōu)勢(shì)突出。
在中關(guān)村氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長(zhǎng)盧琛鈺看來，煤礦及煤運(yùn)鐵路、港口、碼頭等應(yīng)用場(chǎng)景，恰恰更適宜推廣氫能。“氫能重卡適合長(zhǎng)距離、大重載運(yùn)輸，契合煤炭運(yùn)量大的需求。運(yùn)煤車輛往來密集、使用頻率高，由柴油貨車改為氫能重卡，便于區(qū)域集中布局、管理加氫站等設(shè)施。此外，煤炭主產(chǎn)區(qū)多分布在北方，面對(duì)寒冷天氣、復(fù)雜地勢(shì)等狀況，純電動(dòng)車輛清潔卻不一定好用，氫能重卡可填補(bǔ)不足。”
煤焦企業(yè)自身還有“天然”優(yōu)勢(shì)。美錦能源副總裁姚錦麗舉例，作為全國(guó)最大的獨(dú)立商品焦炭和煤炭生產(chǎn)企業(yè)之一，利用自有煤炭-焦化產(chǎn)能，可為氫能重卡提供低成本氫源。“我們已在制氫端實(shí)現(xiàn)突破，去年7月投產(chǎn)的焦?fàn)t煤氣變壓吸附制氫項(xiàng)目，按照一期2000標(biāo)準(zhǔn)立方米每小時(shí)工業(yè)高純氫、二期20000標(biāo)準(zhǔn)立方每小時(shí)工業(yè)高純氫生產(chǎn)，全年可滿足2200臺(tái)重卡滿負(fù)荷使用。發(fā)揮供應(yīng)端‘低成本制氫’和需求端‘高效率用氫’優(yōu)勢(shì)，我們還計(jì)劃打造全國(guó)最大的氫能重卡示范基地。”
“用氫成本高是一個(gè)普遍性問題，但其實(shí)，相當(dāng)一部分成本花在了儲(chǔ)、運(yùn)環(huán)節(jié)。礦區(qū)若能發(fā)展煤制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫，就地制取能夠降低中間環(huán)節(jié)成本。當(dāng)前油價(jià)上行，實(shí)際也在縮小柴油和氫氣的價(jià)格差距。”佛山環(huán)境與能源研究院院長(zhǎng)趙吉詩(shī)稱，部分礦區(qū)也是風(fēng)光資源富集地，可再生能源發(fā)電成本越來越低，加上電解水制氫技術(shù)和裝備逐漸降本，綠氫前景廣闊。
提升規(guī)模效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)性
“氫氣成本控制在25元/公斤以下，氫能重卡較柴油車就有足夠競(jìng)爭(zhēng)力，從技術(shù)層面來說降本是可行的。”張銀廣進(jìn)一步稱，煤炭基地外運(yùn)量大且穩(wěn)定，一個(gè)區(qū)域擁有成千甚至上萬輛氫能重卡，為運(yùn)營(yíng)階段規(guī)?；当咎峁┝丝赡?。“我們?cè)陉兾饔芰值鹊爻掷m(xù)跟蹤，發(fā)現(xiàn)‘柴改氫’需求旺盛。不過，這些產(chǎn)煤地大規(guī)模使用氫能重卡還需要政策助推一把。比如，能否參照燃料電池汽車示范應(yīng)用城市群，給予它們相關(guān)補(bǔ)貼支持。”
相比用氫，盧琛鈺則更關(guān)注車的問題。“不可否認(rèn)，氫能重卡購(gòu)置成本高達(dá)柴油車的3-4倍，在未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的情況下，車輛降本面臨較大困難。除了煤企，私營(yíng)車隊(duì)、個(gè)體運(yùn)輸占據(jù)一定比例，換車成本陡增，如何讓這部分群體愿意購(gòu)置更是難題。初期可考慮租賃模式，或由整車及燃料電池企業(yè)、運(yùn)營(yíng)方等結(jié)成聯(lián)盟，一方提供車輛、一方搭建應(yīng)用場(chǎng)景，共同積累培養(yǎng)用戶。”
姚錦麗坦言，除了制氫，美錦在氫燃料車輛、加氫站等方面也有周密布局，為氫能重卡應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。但在更大范圍內(nèi)，要想真正發(fā)揮氫能在重載、高速、長(zhǎng)距離運(yùn)煤方面的優(yōu)勢(shì)，還需更加完善的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。“例如，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，氫能重卡受加氫站數(shù)量不足等制約，運(yùn)輸范圍相對(duì)有限，難以實(shí)現(xiàn)煤炭跨省運(yùn)輸。”
姚錦麗提出，可建立氫能重卡發(fā)展聯(lián)盟，持續(xù)發(fā)揮平臺(tái)優(yōu)勢(shì)、快速對(duì)接資源，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈、供應(yīng)鏈合作。同時(shí)，應(yīng)加快建立涵蓋制氫、儲(chǔ)氫、加氫、氫燃料電池、氫能源燃料電池汽車等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的全產(chǎn)業(yè)鏈。“包括研發(fā)大規(guī)模制氫的穩(wěn)定渠道，成熟、高效、安全的儲(chǔ)氫設(shè)備和氫燃料電池技術(shù)，以及安全可控的氫運(yùn)輸工具、基礎(chǔ)設(shè)施配套等。”
