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水電站旁建園區 把棄水變成“氫産業”

  • 發佈時間:2016-03-23 05:32:15  來源:四川日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  今年四川棄水電量預計還將增加。如何消納富餘水電?一個新的構想出現——

  3月22日,是第二十四屆“世界水日”,也是第二十九屆“中國水周”的第一天。今年的宣傳主題是“落實五大發展理念,推進最嚴格水資源管理”。水利部相關負責人表示,“十三五”期間,我國將堅持水資源消耗雙控目標,建立水資源承載能力剛性約束機制,加快建立水資源承載能力評價和監測預警機制,嚴格控制用水總量,有效管控用水強度,大力推進節水型社會建設。

  本報今日刊出的兩篇報道,分別從兩方面揭示:水資源是寶貴財富,我們要珍惜,要用好。水電是我國大力發展的清潔能源,但在電力過剩時如何消納變成難題。水電制氫的構想,給高效利用水資源打開了新思路。另一方面,污水處理之後進行再利用,可大大彌補城市水資源緊缺,這塊市場還亟待有效開發。總之,在“水”的利用上,可為之事還很多。

  □本報記者 李欣憶

  3月8日,一場關於棄水電量制氫的應用研討會在成都舉行,主辦方為清華大學能源網際網路研究院、中國電建集團裝備部、中電建水電開發集團有限公司。來自國內能源網際網路、氫能應用的專家和企業家都悉數到場。

  通過電解技術製成氫氣,水不再白白流走,這個創造性的構想,或許是消納棄水電量的有效方法。

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  四川的“水”

  四川水資源空間分佈不均勻,人口耕地集中、生産總值佔全省85%的盆地腹地地區,水資源總量僅佔全省的22%。

  四川水源分佈時間不均勻,每年4-6月是我省農業用水、工業用水高峰時段,而全省降雨主要集中在7-9月。

  四川水利基礎薄弱,目前全省116座大中型水庫總庫容為74億立方米,佔全省水資源總量的2.3%,低於全國平均水準的23%。

  本報記者 王成棟 整理

  棄水電量年年攀升,建特高壓外送通道還有個過程

  一個創意:把棄水轉換成氫氣

  這個構想,是重壓之下迸發的火花。

  四川建設全國清潔能源基地,目前最大的痛點,在於棄水電量的消納問題。由於水電裝機不斷增長、用電需求放緩,四川電網由以前的“豐余枯缺”變成“豐余枯足”,棄水成為常態。國網四川省電力公司提供的兩組數字觸目驚心:102億千萬時、200億千萬時。前者是2015年四川水電棄掉的電量,相當於擁有千萬人口的哈爾濱市一年用電量;後者是2016年四川預期的棄水電量。

  據估算,到2020年,四川棄水電量將達350億千瓦時。

  四川水電面臨巨大消納壓力,中電建水電公司副總經理楊建明感受深刻。該公司旗下有多個水電站,裝機規模300萬千瓦,近年來棄水電量呈逐年上升,預計今年棄水電量為15億千瓦時。“省上大力呼籲加快建設特高壓外送通道,促進東部地區對四川水電的消納,但是從批准、建設到完工,過程太慢。”楊建明在研討會上表態,“發電企業應該主動作為。”

  去年7月,中電建水電公司旗下的投資管理部第一次接觸到棄水電量制氫項目,“覺得很有意思,開始考察看能不能投資。”投資管理部相關負責人説,沒想到反饋到集團層面,立即被當成能源轉型的“救命稻草”。

  “利用棄水電量製成氫氣,再賣給下游企業,這是發電行業供給側結構性改革的一種示範。”今年年初,楊建明開始主抓棄水電量制氫項目的落地。

  利用棄水電量制氫,電價成本下降三成

  一張藍圖:打造氫能産業集群

  棄水電量制氫,是怎麼回事?

  清華大學能源網際網路研究院博士張亦弛介紹,簡單來説,就是以水為原料,通過電解方法制取氫氣。主要有三種用途:一是有色、藍寶石等工業領域的燃氣;二是與天然氣混合使用,解決天然氣燃燒排放二氧化碳的問題;三是製成氫燃料電池。

  據測算,棄水電量100億千瓦時,可生産約20萬噸氫氣。

  四川鑫通新材料科技有限公司的主要産品是藍寶石,這是一種可應用於顯示屏的新材料,需要氫氣作為燃料。該公司董事長錢幼平介紹,他們採取的是電解水制氫技術,用電成本佔80%,目前套用0.32元/度的普通工業上網電價,生産成本就過高,氫氣最高能佔到藍寶石産品成本的30%左右。“如果利用棄水電量制氫,成本可以大幅下降。”

  中電建水電公司估算,利用棄水電量制氫,電價成本可降低至0.20-0.26元/度,比普通工業上網電價可下降30%左右。

  應用研討會上,楊建明展示的幻燈片圖表,是一個“加強版”的構想,計劃打造集制氫、儲運、用氫為一體的氫能産業集群。

  中電建水電公司的控股子公司四川聖達水電開發有限公司,負責樂山大渡河安谷水電站和沙灣水電站項目的建設和運營管理。總經理羅武介紹,將依託安谷水電站和沙灣水電站的棄水電量(去年兩個電站棄水電量約10億千瓦時),在安谷水電站旁邊建設産業園,吸引下游企業入駐,就近消化;同時成立氫能運營公司,將氫氣運輸到附近的制陶瓷工廠、天然氣加氫站等。

  美好的構想要落地,還有問題需要解決

  兩大障礙:標準待完善政策待落地

  在清華大學能源網際網路研究院院長曾嶸看來,氫能産業園的構想,將帶來三大效用:為四川棄水電量本地消納提供全新的途徑;為發電行業供給側結構性改革提供示範;為四川將能源從要素保障轉化為産業提供樣本。

  構想美好,但能否真正落地,還需要跨越兩道坎。

  首先,是價格形成機制。“雖然我們測算出電價能降到0.20-0.26元/度,實際能不能降這麼多,需要多方談判。”楊建明説,以安谷水電站為例,以前的電價由五部分構成:發電成本、輸配電成本、稅收成本、固定資産折舊和相應的基金。採用棄水電量之後,發電成本和固定資産折舊沒有變化,稅收成本和基金可和地方政府協商爭取優惠,輸配電成本這部分需要和國家電網談判,發電企業自發自用,由國家電網收取一定的過網費。這符合國家的電改政策。

  第二道坎,是水電制氫生産、儲備、應用産業鏈技術標準的完善。國家氫能標準技術委員會高級顧問陳霖新介紹,電解水制氫的技術很成熟,但是氫氣的儲備和運輸對安全性要求非常高,需要專業規範的配套。

  以後如果不棄水了,制氫項目會不會難以為繼?楊建明回應説,預計到2020年之前,四川的棄水現象將持續。之後,隨著電改政策落地,預計電價將進一步下降,屆時不用棄水電量制氫,而用低峰時段的“谷”價水電制氫,一樣具有成本優勢。

  省能源局相關負責人告訴記者,利用棄水電量制氫在全國還沒有先例,但利用棄風電量制氫,國家能源局已批准兩個示範項目。去年4月,投資20億元的河北沽源風電制氫綜合利用示範項目正式開工建設,建成後將是全球最大容量的風電制氫工程。

  據記者了解,棄水電量制氫,目前已進入四川省與清華大學合作開展的“能源網際網路+”課題,中電建水電公司正在全力推進棄水電量制氫項目的落地。

  “以往我們只關注污水處理過程,卻很少提及如何利用中水。”3月22日下午,四川省水處理及再生水利用協會成立,在會長鄧小波眼裏,四川的中水回收利用率仍然不高。

  中水,是污水經過處理後達到排放標準的形態,可用於城市綠化、汽車清洗、工業冷卻等多個領域。

  據省水利廳統計,2014年,全省共産生污廢水40.85億立方米,分別為同期全省工業用水量的3.3倍、全省用水總量的三分之一。同年,全省城市污廢水處理率達到84.4%。中水資源豐富,但利用率不高。

  成本與售價倒挂中水利用遇尷尬

  □本報記者 王成棟

  現象:

  一邊用水緊張,一邊中水價高難賣出

  從業13年,成都金蓉水處理有限公司總經理李固終於坐不住了。苦等來的“水十條”、最嚴格水資源管理制度等政策紅利,並沒有讓他的生意有起色。他算過一筆賬:成都每人平均水資源佔有量剛過500立方米,排名全省後五位;每年生活及工業用水量達到12.3億立方米,其中工業用水量佔據四成。從全省看,2014年工業用水不過12.5億立方米,“只要回收三分之一就能實現工業用水迴圈利用。”

  省水利廳相關負責人回憶,去年5月底至6月初,都江堰灌區遭遇局部春旱。為保障大春生産,省都江堰管理局不得不將成都市生態用水量從40立方米/秒削減為20立方米/秒。用水緊張的狀況,無疑催生了中水回收利用者們的信心:成都市日排放生活、生産污水近300萬噸,如能加以回收利用,前述現象將有望緩解。“市場太大,以前擔心我們吃不下,現在發現是吃不飽。”李固認為,之所以出現“理想豐滿,現實骨感”,是因為現在的水價機制不合理。成都非居民生活用水價格是4.43元/立方米;而中水要經過污水處理等多個環節,成本就達到2元/立方米,加上輸配送損耗、管網維護等成本,終端水價應在5元/立方米左右。

  中水成本與售價倒挂,讓水處理公司生産中水的意願不高。只能給洗車等用水量少、水價高的行業提供小規模的中水供應,這一部分佔已處理的污水比例還不到3%。

  建議:

  用中水,能不能給點補貼?

  “水是商品,也是有限的,最有效的調控方式還是價格手段。”省都江堰管理局供水科科長徐興文介紹,按照計劃,年內將向成都供水19.01億立方米,已經接近上限。他認為,在建設李家岩水庫等備用水源地的同時,“節流”也應擺上日程。

  據了解,我省水價改革主要集中在農業和城市居民生活用水領域。

  對此,省供排水協會相關負責人建議,應酌情考慮對中水回收利用予以補貼,使得使用中水的實際負擔低於普通自來水,“對終端用戶補貼,這個很好操作,在‘一戶一表’的基礎上,按照實際用量補貼就可以。”

  “各地的財政、資源狀況不一,政府該補貼多少、怎麼補貼、補貼後會不會造成中水浪費,這些都需要更為精細化的頂層設計。”省水利廳水資源處處長高鑌則略顯謹慎。他認為,對中水回收利用的補貼需要從長計議,更多的應該交給市場來取捨。

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