大年初一,北京開啟了新年第一場降雪,全國迎來一輪降溫。
同一天,黑龍江省漠河市破我國有氣象記載以來歷史最低氣溫紀(jì)錄,最低溫度-53℃。
從國際范圍來看,近期北半球的降溫和雨雪天氣也變得頻繁,寒冷天氣導(dǎo)致取暖需求回升,也讓煤炭這一重要能源產(chǎn)品的價格或出現(xiàn)上揚勢頭。

▲1月22日,英國國家電網(wǎng)要求三臺應(yīng)急燃煤發(fā)電裝置預(yù)熱 為發(fā)電做好準(zhǔn)備
自1月20日起,有煤企開始披露2022年年報預(yù)報,不少煤企2022年業(yè)績大幅預(yù)增。其中,陜西煤業(yè)預(yù)告2022年大賺340億,兗礦能源去年利潤也超300億元,平煤股份預(yù)計凈利潤57.2億元,同比去年增超95%。
煤企爆賺,主要得益于售煤業(yè)務(wù)營收高增,但不少煤企的煤化工業(yè)務(wù)的營收占比在下滑,且毛利率不斷弱化。比如中國神華的煤化工板塊利潤曾在2020年一季度同比下降79.7%,專注于生產(chǎn)甲醇的昊華能源、皖北煤電、徐礦集團(tuán),近兩年煤化工毛利率持續(xù)為負(fù)。
在這種困局下,不少企業(yè)將目光鎖定熱度持高不下的氫能。煤企押寶氫能,是有原因的,氫能來源廣,能量不衰減,便于大規(guī)模儲運,且在化工領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。雖然煤企目前還沒有開設(shè)出氫能業(yè)務(wù)的利潤數(shù)據(jù),但觀察持續(xù)布局煤氫聯(lián)動的煤企,他們的煤化工板塊業(yè)績好于其他同行。

▲2022年9月19日,中化集團(tuán)旗下研究院設(shè)計的全球最大煤制氫PSA裝置在榆林煤化工項目中投產(chǎn),大幅提升氫氣提純率,年增產(chǎn)氫氣1.28億方

▲2022年10月21日,美錦能源尋求在瑞典交易所上市,拓展國際合作渠道,以保障其投建氫能產(chǎn)業(yè)鏈的資金需求
煤制氫,自帶優(yōu)勢
煤化工企業(yè)將關(guān)注點聚焦于氫能,根源在于煤化工與制氫間有交叉重合的部分,因此借助氫能轉(zhuǎn)型或?qū)ふ倚吕纥c會更便利,更經(jīng)濟(jì)。
在原材料方面,在煤化工過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品氫氣(灰氫),通過提純后即可作為燃料電池中的氫燃料使用,或者作為煤煉油、煤制天然氣的原料再投入到化工流程中實現(xiàn)循環(huán)利用。
除了可以提純化工副產(chǎn)品中的氫氣,煤化工企業(yè)還可以以煤炭為原料直接制取氫氣。當(dāng)前,中國煤化工行業(yè)發(fā)展較為成熟,煤化工企業(yè)具備煤制氫的技術(shù)和設(shè)備基礎(chǔ)。
在設(shè)備方面,其可以基于當(dāng)前的煤氣化爐裝置生產(chǎn)氫氣。如可以在不新建煤氣化爐情況下,在現(xiàn)有煤氣化項目中,引出部分合成氣用于制備氫氣。此外,據(jù)了解,一臺投入煤量2000噸/天的煤氣化爐,只需要把2%-3%的負(fù)荷作用投入到制取+提純氫氣,就可以提供1560-2340kg氫氣。
在技術(shù)方面,煤化工企業(yè)的煤制氫的技術(shù)可追溯到上世紀(jì)八九十年代。中國煤煉油技術(shù)相對成熟,可調(diào)整部分工藝路線提純氫氣,在不影響主產(chǎn)品情況下,為煤化工企業(yè)新增一個高價值副產(chǎn)品。
據(jù)焦炭行業(yè)協(xié)會2018年數(shù)據(jù),副產(chǎn)品氫氣年產(chǎn)能約271萬噸。這些氫氣僅部分用于給鍋爐加熱或合成氨、甲醇,另30%的氫氣被放空。有利用氫能意識的煤化工企業(yè)正在不斷積累存運、使用氫氣方面的經(jīng)驗。在產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)驗豐富后,企業(yè)還可進(jìn)一步涉獵光伏和風(fēng)電解水制氫氣(綠氫)。
煤企:氫賽道元老
煤化工企業(yè)涉足氫能已有一個多世紀(jì),積累了豐厚經(jīng)驗。中國煤企真正與氫能結(jié)緣,可溯源至十多年前。
2006年,神華煤制氫裝置氣化爐吊裝成功;2016年,神華集團(tuán)最早提出將煤制氫作為未來重點發(fā)展戰(zhàn)略,同年在江蘇建設(shè)一座加氫站;2017年,神華集團(tuán)與中國國電合并為國家能源集團(tuán),當(dāng)時其制氫成本遠(yuǎn)低于國際上的平均制氫成本,年產(chǎn)能超過400萬噸,具備供應(yīng)4000萬輛燃料電池車的制氫能力,在世界上排名第一。2018年2月由國家能源集團(tuán)牽頭,多家央企參與成立“中國氫能聯(lián)盟”,標(biāo)志著我國氫能大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用正在開啟。
在2018年-2019年間,煤老大們開始了向氫能轉(zhuǎn)型的浪潮,晉煤集團(tuán)是中國最大的煤化工生產(chǎn)企業(yè),2019年,晉煤集團(tuán)先后與法國法中能源協(xié)會、山西復(fù)興能源研究院、法國阿海琺集團(tuán),就氫能開發(fā)利用達(dá)成合作。
同期,兗礦集團(tuán)(現(xiàn)為山東能源集團(tuán)旗下的兗礦能源)也與日本和法國的能源公司合作,并計劃以煤制氫為基礎(chǔ),開發(fā)氫能生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。兗礦集團(tuán)編制了氫能源產(chǎn)業(yè)3年行動方案,聚焦氫能、甲醇、合成氣、燃料電池等領(lǐng)域,構(gòu)建智慧氫能產(chǎn)業(yè)鏈。此外,潞安集團(tuán)、同煤集團(tuán)、陽煤集團(tuán)都不約聚焦煤制氫業(yè)務(wù)或建立氫產(chǎn)業(yè)鏈。
除了制氫環(huán)節(jié),這些煤化工巨頭皆全面布局車輛、氫能裝備、儲運設(shè)施、研發(fā)提純氫技術(shù),以提升煤化工制氫項目的經(jīng)濟(jì)性。在經(jīng)過多年對氫能產(chǎn)業(yè)鏈的打造之后,不少部分煤企的氫能相關(guān)業(yè)務(wù)已初現(xiàn)盈利苗頭。
例如,兗礦能源已完成氫能源產(chǎn)業(yè)三年行動,目前氫氣年產(chǎn)量已超過90萬噸,全部用于下游化工產(chǎn)品生產(chǎn)。2021年,兗礦能源成為山東能源集團(tuán)煤化工主要利潤貢獻(xiàn)來源,各產(chǎn)品毛利率普遍在20%以上。國家能源集團(tuán)煤化工盈利較強(qiáng),2021年煤化工毛利率高達(dá)30.3%。氫能或有希望扭轉(zhuǎn)煤化工的下行頹勢。
中國氫能聯(lián)盟在6月時預(yù)計,到2050年,中國氫能源比例將達(dá)到10%,相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)12萬億元。目前我國氫能產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段,全產(chǎn)業(yè)鏈還不成熟,在借力于清潔能源氫能進(jìn)行升級改造的同時,煤化工企業(yè)亦可憑著先發(fā)優(yōu)勢,由傳統(tǒng)能源大鱷向新能源領(lǐng)跑者轉(zhuǎn)變,帶動氫能產(chǎn)業(yè)更快發(fā)展。