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2023年，小眾制氫路線“垃圾制氫”梅開二度，再掀波瀾。
5月，瓦爾登技術(shù)集團(tuán)旗下城康團(tuán)隊(duì)在甲烷催化裂解制氫技術(shù)方面取得新突破，有機(jī)垃圾制綠碳、綠氫中試生產(chǎn)線成功投運(yùn)；1月，中國化學(xué)開創(chuàng)首座垃圾制氫加氫一體站的先河，投建的常溫常壓有機(jī)液體儲氫加注一體化裝置在上海金山碳谷綠灣舉行開車儀式。
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。本文著重梳理2019年以來關(guān)于垃圾制氫的布局進(jìn)展，并分析其未來市場前景。
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(jù)高工氫能不完全統(tǒng)計(jì)，全球已有17個(gè)垃圾制氫產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，主要分布在歐洲、美國、日本等。從項(xiàng)目進(jìn)展看，大都處于規(guī)劃或建設(shè)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：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(qiáng)、設(shè)備研發(fā)經(jīng)驗(yàn)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(nèi)而言，主要以環(huán)保企業(yè)、頗具實(shí)力的上市公司開拓業(yè)務(wù)為主。三環(huán)集團(tuán)、瀚藍(lán)環(huán)境、中國化學(xué)、東方鍋爐等陸續(xù)從2019年開始布局垃圾制氫項(xiàng)目。詳情如下：
目前，瀚藍(lán)環(huán)境已在佛山南海運(yùn)營5座加氫站。在最新發(fā)布的第一季度報(bào)告中，公司銷售氫氣43,349公斤。待垃圾制氫項(xiàng)目建成后，所制綠氫將與瀚藍(lán)桃園加氫站通過氫氣管道連通，進(jìn)行銷售。
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(jī)液體儲氫加注一體化裝置在上海金山碳谷綠灣舉行開車儀式。該一體化項(xiàng)目采用“垃圾制氫-氫油儲氫-氫氣加注”工藝示范，開創(chuàng)首座垃圾制氫加氫一體站的先河。
此外，圣元環(huán)保董事長朱煜煊在公司召開的2023年度工作會議上表示，圣元環(huán)保一方面要深耕垃圾焚燒發(fā)電大本營、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(xiàng)目，加快推進(jìn)項(xiàng)目落地，為公司帶來新的增長點(diǎn)。
國外石化巨頭雪佛龍也開始入局垃圾制氫。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(dá)成協(xié)議，將商業(yè)化“里士滿綠色垃圾制氫生產(chǎn)設(shè)施”的運(yùn)營，計(jì)劃將于2024年第一季度成功為北加州的運(yùn)輸市場提供氫燃料。
隨著近年來越來越多國家和企業(yè)開始布局商業(yè)化垃圾制氫，業(yè)界普遍認(rèn)為，垃圾制氫很可能在短期內(nèi)迎來突破。
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”的城市市政問題，又解決城市清潔能源不足的問題。垃圾制氫工藝類似于煤氣化制氫，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(tǒng)。
行業(yè)人士做出形象的對比：“垃圾制氫的過程可以看做特殊煤制氫，雖然預(yù)處理難，發(fā)熱量低于煤，大概40%左右，但是垃圾不要錢，所以經(jīng)濟(jì)效益還是比較可觀。”
詳細(xì)進(jìn)行計(jì)算的話，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(jì)算垃圾處理補(bǔ)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(jì)算垃圾處理補(bǔ)貼的情況下，垃圾制氫的成本還會進(jìn)一步下降。形成規(guī)模效應(yīng)后，垃圾熱解氣化制氫的成本有望降到20元/千克以下。將來，垃圾制氫、天然氣、甲醇、電解水制氫將根據(jù)自身適應(yīng)場景的不同，作為多元制氫線路的一份子在市場上共存。
Ways2H首席執(zhí)行官Jean-Louis Kindler曾公開比較垃圾制氫和電解水制氫：“垃圾制氫不僅節(jié)省了大量的土地資源和硅料等原材料，更不會因大量生產(chǎn)風(fēng)機(jī)、太陽能板而帶來更多垃圾，這都有助于推動經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。”
值得一提的是，鑒于目前主流的垃圾高溫?zé)峤庵茪淙詫a(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——利用有機(jī)廢物的厭氧消化、無氧發(fā)酵等工藝制氫。
