二氧化碳合成甲醇技术帮助风电制氢从梦想走进现实

　　中国在风电装机再创新高的同时，弃风限电形势却在加剧。国家能源局信息显示，2015年中国风电新增装机容量3297万千瓦，累计并网装机容量达到1.29亿千瓦，风电发电量1863亿千瓦时，占全部发电量的3.3%。2015全年弃风电量339亿千瓦时，平均弃风率15%。2015年全国风电平均利用小时数1728小时，同比下降172小时。
　　为了解决弃风限电问题，提高风电投资收益，中国能源化工从业者提出了一系列解决方案，其中风电电解水制氢是探讨的重点之一。2015年12月，巴黎协定正式通过，全球推进温室气体减排已是大势所趋。在弃风最严重的西北地区开发大规模风电制氢项目，可以降低煤化工和石油化工行业的碳排放，兼具社会效益和经济效益。
　　但从风电制氢的概念提出，到现在已有5年，尚未建成任何示范项目。亚化咨询研究表明，下述两大矛盾制约了大规模风电制氢项目的实现。
　　1.煤化工和石油化工长周期稳定运行与风力发电不稳定的矛盾。2015年，全国风电利用小时数最高的地区是福建2658小时，利用小时数最低的地区是甘肃1184小时。也就是说，哪怕在福建，70%的时间风电机组是不工作的。大化工生产需要稳定的原料供应，难以接受频繁波动的氢气供应。
　　2.风力发电分散分布与大规模化工生产集中利用的矛盾。大规模化工装置的氢气需求量巨大，近年建设的炼厂煤制氢装置规模在6万方/小时-20万方/小时左右。一个典型的5万千瓦风电场，以14.8%的弃风制氢，年产氢量360万方，折450方/小时。需要130个风电场的弃风制氢才能满足一个小型炼油装置的需求，而且氢气的运输问题难以解决。
　　Carbon Recycling International (CRI) 成立于2007年，总部坐落于冰岛首都雷克雅未克。CRI 建造并运营世界上第一座二氧化碳和氢气合成甲醇装置，2012年甲醇产能1300吨，2014年甲醇产能扩展到4000吨。 　　亚化咨询认为，二氧化碳加氢制甲醇技术的开发利用，将使弃风制氢成为现实，理由如下。
　　1. 二氧化碳加氢制甲醇规模灵活。上述典型风电场弃风制氢量360万方/年，可生产2500吨/年甲醇，规模与冰岛示范装置相当。
　　2. 几千吨级的甲醇生产装置，只需要配备小规模的氢气储存和缓冲装置，就可以实现稳定运行。
　　3. 甲醇作为液体化学品，在中国西北地区已有广泛的生产和应用，市场空间大。
　　4. 西北地区大量的煤化工项目在合成气净化工段会产生高浓度CO2，可以提供廉价的CO2原料。
　　5. 未来如果制氢和甲醇生产装置能够实现撬装式，还可以在风电场之间灵活调配。在弃风严重的时候，调集制氢和甲醇装置，多生产甲醇。弃风不严重，或者区域风电上网条件得到改善，则可以将生产装置转移到更需要的风电场。