巴斯夫的能源“翻身仗”
巴斯夫相当重视气候保护，并计划在生产基地增加使用零排放风能和太阳能。除产量波动和高昂的电力采购成本外，我们还需攻克诸多挑战。
本文选自巴斯夫企业刊物《Creating Chemistry》第10期（2021年出版）。欢迎点击"阅读原文"访问在线版（英文）。
能源聚焦
巴斯夫施瓦茨海德生产基地（图）位于德国勃兰登堡州境内，地处下卢萨蒂亚褐煤开采区。它具备成为化工行业能源转型实验场所需的条件。此地放眼望去皆是露天煤矿，而不远处，一座座风力发电机接连矗立，叶片直指巴斯夫基地以北的苍穹。
在施瓦茨海德及其周边地区，可再生能源发电装机容量已突破 360 兆瓦，另有 300 兆瓦装机容量正在规划中。这意味着，该地区产出的可再生发电量已经远远超过了当地消费者需求的使用量——在某些情况下，这也超出了电网的可承受量。
巴斯夫施瓦茨海德基地的目标：是在确保供应安全的同时，使用工业规模的可再生能源。
巴斯夫施瓦茨海德基地可再生能源转型部门负责人Robert Preusche表示：“在这里，现在即可窥探未来。可再生能源在施瓦茨海德一带电力结构中所占比例，已经达到了德国联邦政府期望在2030年或 2040年在全国范围内达成的水平。”但是，在施瓦茨海德或其它基地大规模使用可再生能源发电之前，巴斯夫仍需攻克一些技术和政策方面的挑战。
Verbund生产基地需要大量能源
在未来，即使在无风或密云笼罩的天气下，仍必须保障大量可再生能源生产的电力以满足生产活动的需求。巴斯夫在全球各地的六大Verbund（德语：一体化）基地尤其需要大量电力，其中自然包括德国路德维希港基地（图）。
该基地拥有超过200座生产设施，各式能源供应设施、物流设施和基础设施实现了智能化集成并相互连接。例如，在Verbund（一体化）系统中，一个生产装置的废热可以被可以另一个生产装置用作能源，而其副产物用还可以成为其他化学产品的原料。目前，每一体化基地均尽可能地使用由巴斯夫自有高效燃气和蒸汽发电厂生产的电力。与公共电网的电力结构相比，其每兆瓦时发电量排放的二氧化碳量减少了约50％。
VERBUND
蒸汽裂解装置是巴斯夫路德维希港一体化基地的心脏。从 2030 年左右开始，它将使用可再生能源。
巴斯夫路德维希港能源一体化管理及法规部门负责人Markus Scheuren说：“我们可以调整内部能源供应结构，从而在发电上用可再生能源代替天然气。但这个地区还无法供应基地未来需要的巨大电量，也无法通过现有电网输送到路德维希港。”
电网收费和征税
拉高了绿色电力采购成本
另一大阻碍绿色电力使用比例提升的原因，在于德国高昂的电网收费以及电力采购税。负责巴斯夫全球可再生能源项目的Roland Merger博士解释道：“只要是从外部购电，无论其属于绿色还是灰色电力，我们都必须在常规电价的基础上缴纳税费。如果我们用自己基地现有的设施发电，则无需支付电网费用及采购税。因此，我们只能通过使用自产电力的方式来获取生产竞争优势。”他补充道，通常情况下，巴斯夫基地均不具备足够空间来自行生产大量绿色电力。
尽仍需应对诸多挑战，但在2019年，巴斯夫在欧洲、北美和亚洲的23处设施仍通过直接购买可再生能源电力或认购可再生能源电力证书，获得了零排放电力供应。例如，在加拿大，巴斯夫与该国大型可再生能源供应商牛蛙电力公司于2018年建立了合作伙伴关系。自那时起，巴斯夫加拿大总部和位于该国碳排放最密集省份内的其它生产设施便一直使用可再生能源电力，从而使巴斯夫在加拿大全国范围内的碳足迹减少了50%。到2020年夏初，巴斯夫已减少了约6000吨的二氧化碳排放量。
巴斯夫开发低排放
生产工艺
一切举措都与巴斯夫以气候保护为核心的可持续发展战略密切相关。巴斯夫欧洲公司执行董事会主席薄睦乐博士表示：“能源转型之路充满巨大挑战，对能源密集型的化工行业来说更是如此。因此，我们要以创造力和决心应对挑战，建设气候友好型化工行业。”近几十年来，巴斯夫优化了能源生产和相关生产工艺，大幅减少了二氧化碳排放量。为了进一步减少温室气体排放，巴斯夫研究人员正致力于开发全新的低碳生产工艺，并将其作为重点优先项目，计划于2030年左右投入使用。
薄睦乐博士表示：“我们把重点放在基础化学品的生产上，因为约70％的化工行业温室气体排放量源自于基础化学品的生产。通过电气化和使用包括可再生能源发电在内的全新工艺，我们有望在未来实现基础化学品生产零排放。但仅就路德维希港而言，这就大概将使我们的电力需求增长两倍。”
由绿色电力驱动的蒸汽裂解装置最多可减少90％ 的二氧化碳排放量。
施瓦茨海德投资能源转型
作为施瓦茨海德能源转型实验的一项重点，巴斯夫正在对其燃气和汽轮机发电厂进行升级改造。巴斯夫将投资7300万欧元，使其不仅能够在未来生产电力和蒸汽时产生更小的碳足迹，还能够利用风能和太阳能为生产设施供电。管理委员会主席 Fuchs 解释道：“我们的目标是利用我们的试点项目来证明，尽管化工行业极为注重供应安全性，使用工业规模的可再生能源依然可行。”而足量供应的可再生能源电力将使巴斯夫基地的现代化发电厂将能够更好地承受供电波动，在几分钟内通电或断电。
对此，巴斯夫施瓦茨海德管理委员会主席 Jürgen Fuchs 强调：“要取得成功，我们需要价格合理的可再生能源电力。这样，我们才能在勃兰登堡实施我们的计划，并真正地利用可再生能源，尤其是将其应用于2022年投产的全新电池材料制造厂。”
此外，巴斯夫正在制订一项计划，用于测试两种不同的电池存储系统（下图）。第一种涉及固定型钠硫（NAS），电池这种电池基于日本碍子（ NGK Insulators ）经过实践检验的钠硫技术，并由巴斯夫集团旗下的巴斯夫新业责任有限公司进行精制和分销。至于第二种系统，德国耶拿电池公司（JenaBatteries）正在开发一种有机氧化还原液流（RFB）电池，而巴斯夫中间体业务为其提供两种电解液中的一种。根据计划，在测试电池存储系统时将使用可再生能源，以确保稳定可靠的电力供应。
创新电力存储技术
Fuchs 强调：“重要的是，我们应尽快在施瓦茨海德行动起来，确定路线并尝试进行整合，因为未来的化工行业将更加坚定地依靠可再生能源电力。”
