氢能时代的先行者,绿色转型的探路者:山西美锦能源股份有限公司 ——中国工业碳达峰优秀企业系列报道五十七

2024-05-15 16:12          3906次阅读


为深入贯彻落实党中央、国务院关于“做好碳达峰、碳中和工作”的决策部署,经报国家碳达峰碳中和工作领导小组办公室有关领导同志后,中国工业经济联合会自2022年起,从征集范例、调查研究和宣传培育三个维度开展中国工业碳达峰“领跑者”企业遴选和研究工作,找出并宣传推广企业优秀成果与案例,助力工业领域更好地开展碳达峰和高质量发展工作。

截至目前,全国范围内共有105家工业行业领军企业(2022年42家,2023年63家)成为中国工业碳达峰“领跑者”企业。根据工作计划,中国工业经济联合会将在有关部委、地方政府和行业组织的支持下,持续做好中国工业碳达峰“领跑者”企业遴选和研究工作,到2025年累计找出300家,到2030年累计找出1000家中国工业碳达峰“领跑者”企业,并在每年的中国工业碳达峰论坛上发布当年的中国工业碳达峰“领跑者”企业研究成果(含企业名单)。

现将调研过程中了解到的一些优秀企业成果和案例进行系列报道,为各地方、行业、企业做好工业碳达峰工作,实现工业绿色低碳转型和工业高质量发展提供范例参考和路径借鉴。

 

山西美锦能源股份有限公司(以下简称“美锦能源”“公司”)是伴随着国家改革开放成长起来的能源企业,自成立以来,美锦能源坚持独立探索、守正创新,把准时代脉搏,积极调整转型。作为全国领先的独立商品焦炭和炼焦煤生产企业之一,美锦能源积极响应国家能源发展战略,于2017年开始发展氢能,已完成氢能全产业链布局,与传统煤焦产业协同发展,形成双轮驱动战略,向综合能源供应商升级。

美锦能源是煤化工行业较早宣布“双碳”目标时间表和行动方案的企业,也是山西省煤焦化行业中首家设立碳中和目标的企业,及全国煤焦化行业中首批做出碳中和实施路径规划的企业之一。2021年,美锦能源全面启动碳中和行动,并于2022年1月正式对外发布首份《碳中和报告》,承诺以2020年为碳中和规划的基准年,2026年实现碳排放总量达峰,2040年实现企业自身运营和部分价值链排放碳中和。2022年,美锦能源被中国工业经济联合会评选为42家首届中国工业碳达峰“领跑者”企业之一。

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图1. 美锦能源获中国工业碳达峰“领跑者”企业称号


 

一、构建氢能产业闭环,树立能源转型标杆

氢能作为清洁、高效、可再生的能源,是国家构建新型能源体系的重要支撑。经过七年发展,美锦能源目前已完成氢能全产业链布局,上游搭建氢气“制—储—运—加—用”产业链;中游搭建“气体扩散层—膜电极—燃料电池电堆及系统—整车制造”核心装备产业链;下游推进七大区域发展战略,即粤港澳大湾区、长三角、京津冀、环渤海、能源金三角、中部地区、云贵川。美锦能源探索了从研发到生产制造再到商业化应用的“氢能源全生命周期”创新生态链,持续打造具备自主知识产权的氢能产业集群。

1.制氢环节

美锦能源在不偏离自身主营业务的基础上,秉持“循环发展、应用尽用”发展理念,从煤焦产业链向下延伸,利用炼焦副产品焦炉煤气中富含大量氢气的特点,通过负压吸附分离出99.999%的高纯氢,向氢燃料电池汽车及其他应用场景供应高纯氢。

焦炉煤气制氢是目前可实现的大规模低成本高效率生产氢气的重要途径,在山西太原,公司配套建设的焦炉煤气制高纯氢项目一期已投产,产能2,000Nm3/h,正计划进行二期产能扩建,投产后产能可达12,000Nm3/h;在河北滦州,公司正在建设14,000Nm3/h焦炉煤气制氢项目。未来,公司合计年制氢量将超过2万吨,可供逾1,800辆49吨重卡使用,预计可为交通领域减少碳排放约20万吨。

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图2. 美锦能源高纯氢项目制氢现场


2.加氢环节

美锦能源在全国范围内积极推进加氢站网络构建,已建成并投入运营的加氢站(含撬装站)近20座,在加氢站建设、运营方面积累了宝贵经验。一座加氢规模1,000公斤级的加氢站,投运后每日可为50辆氢燃料电池汽车提供氢气加注,每年可减少碳排放约3,597吨,20座加氢站每年减少碳排放超7万吨。

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图3. 运营中的美锦能源加氢站


3.核心装备产业链

美锦能源氢能产业链上凝聚了近20余家细分领域的头部企业,涵盖气体扩散层、膜电极、电解水制氢装备、燃料电池电堆及系统、电解水制氢装备、氢气压缩机、电化学储能、氢燃料电池汽车整车制造等多个领域。美锦能源确保了核心装备的自主研发和生产,为氢能产业提供全方位的技术支持和解决方案,促进产业链上下游资源共享和协同发展,提高产业链发展韧性。

4.商业化应用环节

美锦能源旗下拥有两大新能源商用车整车制造基地——佛山市飞驰汽车科技有限公司(以下简称“飞驰科技”)与青岛美锦新能源汽车制造有限公司(以下简称“青岛美锦”),是目前国内少数具备实际量产能力以及运营调试经验的氢燃料电池整车制造公司,合计年产能10,000辆,产品涵盖8.6米、11米、12米城市客车,12T、18T物流车,4.5T、18T冷藏车,31T自卸车及49T牵引车等,生产的各种型号氢燃料电池客车、物流车、重型卡车销往内蒙、宁夏、河北、北京、山东、浙江、广东、山西、天津等地区,在各类应用场景开展示范运营。截至2024年4月30日,公司累计推广各类氢燃料电池汽车3,465辆,安全运营里程已突破1.4亿公里,累计为交通领域减少碳排放约14.9万吨。同时,美锦能源积极推进公司内部及上下游运输车辆替换,将传统燃油车升级为氢燃料电池汽车,截至目前,美锦能源体系内共运营氢燃料电池汽车1,099辆,是目前为止全国实际商业化运营的最大规模,累计安全行驶里程约1,817万公里,累计减少燃油使用约736万升,减少碳排放约2万吨二氧化碳当量,助力公司自身及产业链上下游绿色运力构建。

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图4. 飞驰科技49T氢燃料电池牵引车


2024年以来,美锦能源在河北任丘和山西太原成功投运当地首条氢能公交示范线,这不仅是当地公共交通领域降碳的一次创新尝试,也展示了美锦能源在氢能领域的技术实力和市场领导地位,体现了公司对于绿色、低碳出行方式的坚定承诺。

 

二、能源综合高效利用,传统业务积极减碳

1.能源综合利用

氢能产业的发展不仅推动了公司能源结构转型,也为提升能源综合利用效率提供了新思路。公司现有氢能产业园区6座,当前正积极推进氢能园区综合能源管理体系规划建设,利用光伏发电,实现绿电制绿氢、供能和储能等多项功能。项目建设光伏新能源发电和高效直流微电网等设施,结合园区不同时间段的谷电,通过场站能量管控系统平台,灵活补充光伏新能源系统,优化氢气产量及成本,提高充电和热能供给能力。配套建设综合能源管理系统进行精细化控制,进一步优化能源分配和调度,形成以氢能为主,多种能源动态互补的综合能源管理模式。

目前,公司正以美锦能源(佛山)氢能科技园、美锦能源(青岛)氢能科技园为综合能源示范样板,积极展开试点建设工作,两个园区综合能源管理项目预计在2024年内建成并投用,光伏年发电量预计2,000万千瓦时,年制绿氢量360吨。2023年,美锦能源(青岛)氢能科技园获得中国投资协会能源投资专业委员会和零碳中国研究中心联合颁发的“零碳园区”标准试点称号。

美锦能源煤炭板块通过抽取瓦斯发电为矿场提供电力供给,2023年气源利用量约2,311万立方米,瓦斯发电总量约59,618MWh。公司积极推进绿色矿山建设,截至目前,公司旗下东于煤业、锦辉煤业已入选山西省绿色矿山创建名录。

对于瓦斯发电机所产生的余热设立瓦斯电厂换热站,将瓦斯发电机所产出的余热,经过管路传输至换热站内进行热能传递,供给职工生活使用,同时在空压机房安装余热回收系统,整个环节基本零能耗,进一步提高能源利用效率。

此外,公司利用直冷式乏风热泵技术和空压机余热回收技术,通过安装乏风取热机组和空压机余热机组,解决井筒防冻保温及建筑物采暖问题,实现了能源的能用尽用。

2.智能化改造

美锦能源持续推进智能化改造,为传统能源注入新活力。

公司煤炭板块正积极推进矿井智能化建设工作,截至目前,公司旗下锦富煤业已完成智能化改造,实现生产环节远程控制、生产过程精细管控、生产用能智能调节,推动数字化转型升级。各类系统设备操控已由井下转移至地面,减少人工干预,提高生产效率;生产过程数据实时采集,精准调控,提高产品质量;对矿井能源使用进行数字化监测和管理,降低能源消耗和环境污染,进一步提高能源使用效率,减少碳排放。

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图5. 美锦能源煤矿自动化监测平台


美锦能源焦炭板块引进智慧炼焦系统,实现了显著的节能减排效益。该系统强化了炼焦过程的精细化管理,每年可节约焦炉加热煤气约3%,有效减少氮氧化物排放达20%。此外,已建成的超低排放“管”“控”“治”一体化监管平台在2023年内平稳运行,该平台集自动监控、数据分析、用能管理、碳管理于一体,对生产过程中的能耗和排放进行精细化管理。智能化改造不仅有效提升节能减排的监管效率,也为公司制定更为科学的节能减排策略提供了有力支持。

3.水资源管理

美锦能源焦炭板块子公司华盛化工投产国内产能最大的干熄焦装置,并推动“熄焦不用水、中水循环用”的节水生产模式。华盛化工采取智能化用水管理手段,建立循环冷却水系统,采用高效收水器,最大程度减少水分损失;投资建设污水处理厂,厂区生产生活废污水不外排,实现了污水零排放。2023年,华盛化工焦炭(含乙二醇、LNG等)废污水回用率达到97.1%、工业用水重复利用率达到99.2%,是山西省传统产业转型绿色发展、实现煤炭“物尽其用”“零废物生产”的践行者。2023年,华盛化工被山西省水利厅和工信厅评为“山西省节水型企业”。

 

三、加强可持续发展管理,提高绿色发展意识

1.管理制度

美锦能源重视节能减排制度的建设工作,加强节能降耗管理的落实,力求减少资源浪费,降低能源消耗。为进一步推动绿色发展,公司在2023年制定并发布了《节能减排管理制度》,该制度从用电用水、办公能耗等方面规定了节能减排的具体措施,并明确了责任体系,制定了相应的监察措施,为公司实现绿色发展提供了坚实的制度保障。

为更好地契合自身业务发展,各子公司还制定了更加详实的绿色发展制度,加强节能工作的组织领导,压实各级责任,全面提升资源利用率,确保能源使用的经济性和环保性,为美锦能源的绿色发展提供有力支撑。美锦能源氢能板块子公司飞驰科技严格遵循环境保护标准和法规要求,经过第三方机构严格评定,成功获得了ISO14001环境管理体系认证,充分证明了其在环保领域的卓越表现。

2.绿色办公

美锦能源致力于推动员工积极参与绿色办公实践,将低碳生产生活作为核心目标。为确保节能环保标准的严格执行,公司制定颁布了《公共建筑节能设计标准》,要求所有工程严格遵守该标准,致力于打造绿色、环保办公空间;公司新颁布《节能管理制度》,加强了对公司及各子公司的办公用水、用电管理。为提高办公数字化水平,公司引进统一协同运营平台,有效减少纸张使用,目前统一协同运营平台已覆盖美锦能源总部及97家子公司,覆盖率达到93.33%。为鼓励员工采用更加环保的出行方式,公司积极倡导购买新能源汽车,安装充电桩以便利员工充电,并设立了通勤班车,以减少员工自驾出行,进一步提倡绿色出行方式。在办公设备方面,公司逐步更换为低能耗设备,化工板块子公司润锦化工更换太阳能路灯3个、LED灯104个,每年可节约用电约3,500kWh,减少碳排放约9.69tCO2。作为绿色办公实践的一部分,公司在厂区绿化方面做出了积极努力,种草约4,500平方米,不仅改善了员工的工作环境,也提升了厂区的整体美观度。

3.人才培养

“双碳”目标的提出不仅对美锦能源提出了要求,也提供了创新发展的新契机。公司积极响应国家双碳目标,深化对绿色低碳发展理念的理解与实践,通过开展碳资产、碳盘查专题培训等方式不断提升员工的专业素养和创新能力,2023年1月和10月,针对美锦能源中高层进行了“双碳”专题培训;11月,面向美锦能源全体员工及下属子公司开展“应对碳排放核算”的专题培训,推动降碳意识融入经营管理,提高管理层和员工的整体认知水平。美锦能源牢记人才是推动公司持续发展的核心动力,2023年,美锦能源共开展培训1,703场次,总培训时长278,818小时,总培训人次27,099人次。

未来,美锦能源将紧跟国家“碳达峰、碳中和”战略目标,抓住国家氢能产业发展的战略机遇,将绿色发展作为公司高质量发展的底色,力争成为双碳目标的积极践行者、能源革命的优秀排头兵、能源转型的勇敢探路者、氢能产业的时代先行者。

 

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