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2023年，小眾制氫路線(xiàn)“垃圾制氫”梅開(kāi)二度，再掀波瀾。
5月，瓦爾登技術(shù)集團旗下城康團隊在甲烷催化裂解制氫技術(shù)方面取得新突破，有機垃圾制綠碳、綠氫中試生產(chǎn)線(xiàn)成功投運；1月，中國化學(xué)開(kāi)創(chuàng )首座垃圾制氫加氫一體站的先河，投建的常溫常壓有機液體儲氫加注一體化裝置在上海金山碳谷綠灣舉行開(kāi)車(chē)儀式。
盡管垃圾制氫在目前的制氫方式中顯得十分小眾，但因有著(zhù)生產(chǎn)氫氣的同時(shí)解決垃圾焚燒的優(yōu)點(diǎn)，入局者紛至沓來(lái)。本文著(zhù)重梳理2019年以來(lái)關(guān)于垃圾制氫的布局進(jìn)展，并分析其未來(lái)市場(chǎng)前景。
行業(yè)初探垃圾制氫
垃圾制氫，是一個(gè)“變廢為寶”的技術(shù)。據高工氫能不完全統計，全球已有17個(gè)垃圾制氫產(chǎn)業(yè)化項目，主要分布在歐洲、美國、日本等。從項目進(jìn)展看，大都處于規劃或建設階段。中國和國外企業(yè)處于“并跑”狀態(tài)。
國外探索垃圾制氫產(chǎn)業(yè)化這個(gè)領(lǐng)域的企業(yè)主要有三類(lèi)：1、初創(chuàng )企業(yè)積極性較高，典型代表有美國Ways2H和SGH2、英國Waste2Tricity、比利時(shí)Boson Energy等；2、垃圾處理企業(yè)的技術(shù)實(shí)力較強、設備研發(fā)經(jīng)驗豐富，典型代表有英國Power House Energy等；3、能源企業(yè)及氫能企業(yè)典型代表則是雪佛龍、德國氫氣存儲公司H2-Industries等。
國內而言，主要以環(huán)保企業(yè)、頗具實(shí)力的上市公司開(kāi)拓業(yè)務(wù)為主。三環(huán)集團、瀚藍環(huán)境、中國化學(xué)、東方鍋爐等陸續從2019年開(kāi)始布局垃圾制氫項目。詳情如下：
目前，瀚藍環(huán)境已在佛山南海運營(yíng)5座加氫站。在最新發(fā)布的第一季度報告中，公司銷(xiāo)售氫氣43,349公斤。待垃圾制氫項目建成后，所制綠氫將與瀚藍桃園加氫站通過(guò)氫氣管道連通，進(jìn)行銷(xiāo)售。
今年1月11日，由中國化學(xué)建投公司投建的常溫常壓有機液體儲氫加注一體化裝置在上海金山碳谷綠灣舉行開(kāi)車(chē)儀式。該一體化項目采用“垃圾制氫-氫油儲氫-氫氣加注”工藝示范，開(kāi)創(chuàng )首座垃圾制氫加氫一體站的先河。
此外，圣元環(huán)保董事長(cháng)朱煜煊在公司召開(kāi)的2023年度工作會(huì )議上表示，圣元環(huán)保一方面要深耕垃圾焚燒發(fā)電大本營(yíng)、降本增效，一方面要積極拓展垃圾制氫、固態(tài)儲氫等氫能源項目，加快推進(jìn)項目落地，為公司帶來(lái)新的增長(cháng)點(diǎn)。
國外石化巨頭雪佛龍也開(kāi)始入局垃圾制氫。1月初，雪佛龍新能源美國分公司與可再生燃料公司Raven SR、Hyzon Motors三家公司達成協(xié)議，將商業(yè)化“里士滿(mǎn)綠色垃圾制氫生產(chǎn)設施”的運營(yíng)，計劃將于2024年第一季度成功為北加州的運輸市場(chǎng)提供氫燃料。
隨著(zhù)近年來(lái)越來(lái)越多國家和企業(yè)開(kāi)始布局商業(yè)化垃圾制氫，業(yè)界普遍認為，垃圾制氫很可能在短期內迎來(lái)突破。
垃圾制氫的“看頭”在哪？
垃圾制氫技術(shù)將固廢和清潔能源耦合，既解決“垃圾圍城”的城市市政問(wèn)題，又解決城市清潔能源不足的問(wèn)題。垃圾制氫工藝類(lèi)似于煤氣化制氫，主要工藝裝置包括垃圾氣化、脫硫、合成氣壓縮、PSA提氫、制氧裝置及公用工程系統。
行業(yè)人士做出形象的對比：“垃圾制氫的過(guò)程可以看做特殊煤制氫，雖然預處理難，發(fā)熱量低于煤，大概40%左右，但是垃圾不要錢(qián)，所以經(jīng)濟效益還是比較可觀(guān)?！?/span>
詳細進(jìn)行計算的話(huà)，煤制氫成本約10元/千克，天然氣、甲醇制氫約17元/千克，工業(yè)副產(chǎn)氫回收提純約21元/千克，電解水制氫約30元/千克。在不計算垃圾處理補貼的情況下，垃圾制備高純氫的總生產(chǎn)成本約28元/千克。
如此，在計算垃圾處理補貼的情況下，垃圾制氫的成本還會(huì )進(jìn)一步下降。形成規模效應后，垃圾熱解氣化制氫的成本有望降到20元/千克以下。將來(lái)，垃圾制氫、天然氣、甲醇、電解水制氫將根據自身適應場(chǎng)景的不同，作為多元制氫線(xiàn)路的一份子在市場(chǎng)上共存。
Ways2H首席執行官Jean-Louis Kindler曾公開(kāi)比較垃圾制氫和電解水制氫：“垃圾制氫不僅節省了大量的土地資源和硅料等原材料，更不會(huì )因大量生產(chǎn)風(fēng)機、太陽(yáng)能板而帶來(lái)更多垃圾，這都有助于推動(dòng)經(jīng)濟可持續發(fā)展?！?/span>
值得一提的是，鑒于目前主流的垃圾高溫熱解制氫仍將產(chǎn)生大量的二氧化碳，還有部分企業(yè)正在探索一條讓垃圾制氫流程變得更加“氣候友好”的技術(shù)路線(xiàn)——利用有機廢物的厭氧消化、無(wú)氧發(fā)酵等工藝制氫。
