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文檔簡介

我國綠色甲醇發展情況分析甲醇作為重要的能源載體之一,面臨著從以化石能源制取為主,不斷向低碳化、綠色化制取與應用方向發展的新局面。在化工領域,由于綠色甲醇生產成本較高,同時傳統灰色甲醇市場存量規模龐大,目前綠色甲醇更多用作儲能介質和清潔燃料。甲醇經濟在助力車輛交通減排減碳、促進航運貿易節能脫碳、實現廢棄物循環經濟、實現能源利用低碳轉型等方面潛力巨大。能源,是經濟社會發展的重要物質基礎和動力源泉。我國作為最大的能源生產國和消費國,已將“促進經濟社會綠色低碳轉型和可持續發展,積極穩妥推進碳達峰碳中和”規劃寫入《中華人民共和國能源法》,包括“國家支持優先開發利用可再生能源,合理開發和清潔高效利用化石能源,推進非化石能源安全可靠有序替代化石能源,提高非化石能源消費比重”。在此背景下,甲醇作為重要的能源載體之一,也面臨著從以化石能源制取為主,不斷向低碳化、綠色化制取與應用方向發展的新局面。甲醇(CH3OH)可通過煤炭、天然氣、生物質等制取,也可通過可再生電力制取氫氣與二氧化碳合成。甲醇常溫常壓下為液體,方便儲存、運輸、加注,與柴油、汽油并稱“液態三燃料”。甲醇作為重要的基礎化工原料,多用于制造合成材料、有機溶劑和醫藥農藥等產品;作為低碳燃料,多用于車輛、船舶、工程機械、油田輔發、甲醇熱泵等場景。通過甲醇為載體儲存太陽能、風能、生物質能、綠氫等可再生能源,以綠色甲醇經濟驅動能源低碳轉型,踐行國家“雙碳”戰略,是加快經濟社會全面綠色轉型的重要途徑之一。一、我國是全球最大的甲醇生產國和消費國據《期貨日報》報道,我國甲醇產能約占全球的60%,2024年甲醇總產量9184萬噸,以煤制甲醇為主。在甲醇制取工藝方面,我國正向著加強化石能源清潔高效利用、大力發展非化石能源的目標轉變。比如,增加利用工業氣體中捕集的二氧化碳與焦爐氣中的氫氣、甲烷、一氧化碳等合成甲醇的應用,既能降低工業生產中的二氧化碳排放,又可作為燃料或化工原料應用于生產,節約能源。在我國,甲醇制烯烴(MTO)是最主要的需求場景,約占甲醇消費量的六成。我國石腦油和輕柴油等原料資源短缺,用甲醇生產的低碳烯烴,可用于制造塑料、合成纖維、合成橡膠等。全球范圍,甲醛是甲醇的主要消費終端,主要用于合成樹脂與黏合劑、生產建材等,以及作為醫藥農藥的殺菌劑、防腐劑。此外,甲醇還可以通過酯交換反應生產生物柴油。綠色甲醇甚至可制作光伏材料重新生產可再生電力,以供應生產生活用電,實現循環經濟。但在化工領域,綠色甲醇的生產成本較高且灰色甲醇市場存量規模較大,綠色甲醇更多用作儲能介質和清潔燃料。當前我國產業綠色低碳轉型已取得重大成就并進入攻堅階段。《產業結構調整指導目錄(2024年本)》將“電解水制氫和二氧化碳催化合成綠色甲醇”“生物質能發電技術與應用”等列為“鼓勵類”產業,可再生能源制甲醇及其上下游產業鏈將迎來發展與應用的加速期。二、我國已公布的綠色甲醇項目以電力制甲醇路線居多根據生產原料的不同,國際可再生能源署建議將甲醇分為綠色甲醇、藍色甲醇、灰色甲醇和棕色甲醇。其中,棕色甲醇和灰色甲醇分別指采用煤炭和天然氣制取的甲醇;綠色甲醇的生產原料來自可再生能源。歐盟《可再生能源指令》將綠色甲醇分為生物燃料、非生物可再生燃料和再循環碳燃料,并補充規定,短期內,可計入歐盟碳排放交易體系且由在工業及火電場景中捕集的不可再生二氧化碳制備的甲醇也認定為綠色甲醇,但要求全生命周期碳排放不得超過28.2克二氧化碳每兆焦。綠色甲醇的生產按照技術路線可分為“可再生電力制甲醇路線”“生物質甲醇路線”,而生物質甲醇路線可細分為重整和氣化路線。據全球甲醇行業協會(MethanolInstitution)統計,截至2024年6月,全球已規劃綠色甲醇項目152個,其中可再生電力制甲醇約占六成、生物質甲醇約占四成,而我國已公布的綠色甲醇項目以電力制甲醇路線居多,部分結合生物質路線。目前我國綠色甲醇規劃產能超過1000萬噸/年,隨著項目規劃的落地投產,預計2026年全球新增可再生甲醇產能將有75%來自中國。三、實現能源利用低碳轉型當前,在生產綠色甲醇的資源及技術層面,我國已經可以大規模利用風、光等可再生資源制取綠電和綠氫,截至2024年底,我國光伏產量與產能居世界第一,風電累計并網裝機容量約5.3億千瓦,制氫電解槽已達到全球領先水平,相關產業鏈已經可以起到協同與支撐作用。2024年新能源電力裝機容量超過煤電,部分地區農林廢棄物、畜牧糞肥等生物質資源正待收儲管理、合理利用,如今面臨的主要挑戰在于解決消納與存儲問題。而消納綠電、綠氫、生物質制綠色甲醇,在生產階段,二氧化碳轉化成了資源進行存儲、利用、變現,屬于“負碳生產”;在使用階段,綠色甲醇燃燒過程中,二氧化碳、水可以循環使用,實現“零碳排放”。近年來,我國政府陸續出臺了鼓勵甲醇生產行業綠色低碳轉型、開展甲醇汽車應用試點等一系列政策和指引,各地也因地制宜制定了鼓勵辦法和措施,對促進甲醇經濟產業鏈綠色低碳、健康有序發展起到了極大的推動作用。2021年9月,盛虹石化與冰島碳循環國際公司合作全球首個“二氧化碳制綠色甲醇合成光伏級EVA”產業鏈項目,于2023年投產。該項目采用國際領先的甲醇制烯烴工藝,將工業尾氣中的二氧化碳進行回收,氫氣來自化工副產氫,年產約10萬噸甲醇,還可以將產業鏈向下游延伸,最終生產的“光伏級EVA樹脂”可用于光伏發電。2023年2月,我國首套、全球規模最大的二氧化碳加氫制甲醇工業化生產裝置在河南安陽投產,項目綜合利用焦爐氣中的副產氫氣與從工業尾氣中捕集的二氧化碳合成綠色甲醇,每年能有效利用焦爐氣3.6億立方米,生產11萬噸甲醇并聯產7萬噸液化天然氣,直接減少二氧化碳排放約16萬噸。產出的綠色甲醇可直接供應當地交通運輸等場景。吉利商用車動力銷售總監葉浩宇表示:“商用車是甲醇能源應用的重要場景,有助于實現資源的高效利用和節能降碳,推動構建綠色交通體系。”該項目投產當天,300臺吉利遠程重卡作為物流車投入使用,以安陽甲醇項目生產的綠色低碳甲醇為燃料,預計每年可節省約3000萬元燃料費、減少約4.5萬噸碳排放量。四、助力車輛交通減排減碳2019年,工信部、科技部等八部委聯合發布《關于在部分地區開展甲醇汽車應用的指導意見》,提出“按照因地制宜、積極穩妥、安全可控的原則,重點在山西、陜西、貴州等資源稟賦條件較好且有甲醇汽車運行經驗的地區,加快M100甲醇汽車的應用”。山西作為發展新能源汽車產業鏈的生產重地,甲醇汽車應用規模向萬輛進軍,正構建千億級甲醇經濟生態,并提出打造“晉中國家級甲醇經濟示范區”,形成了以甲醇制備和汽車生產為基礎、多產業耦合發展的產業集群。全球甲醇行業協會2024年統計,中國大部分綠色甲醇制備項目分布在內蒙古和東北地區。這些地區由于冬季寒冷,純電汽車常面臨續航里程大幅衰減的問題,燃油汽車又面臨高排放、高油耗、高成本的問題。當地規劃的綠色甲醇以替代汽柴油作車用燃料為主,排放低、能效高,符合綠色低碳發展趨勢。此外,甲醇作為液體燃料,在儲存、運輸和使用方面具有便利性,這為大規模推廣應用提供了有利條件。在推動當地風光資源消納、助力產業鏈發展的同時,將有效實現能源生產和交通運輸等領域資源循環與減排減碳。內蒙古地域遼闊、風光資源富集,為棄風棄光轉化為電解水制氫及大規模合成綠色甲醇提供了可能,其風能資源技術可開發量高達14.6億千瓦,約占全國總量的六成,太陽能資源技術可開發量為94億千瓦,約占全國總量的兩成。以阿拉善盟為例,當地提出打造全球領先的綠色甲醇能源制備大基地,同時推進甲醇汽車推廣應用方案,于2024年10月啟動了我國首個50萬噸級可再生能源電解水制氫耦合工業捕集二氧化碳合成綠色甲醇項目。其核心技術來自吉利的綠色甲醇制備工藝,具有自主知識產權,項目投產后預計每年可減少碳排放75萬噸。東北地區作為我國老工業基地,在甲醇經濟產業鏈方面,尤其是綠色甲醇制備和甲醇汽車推廣等方面,也具有資源稟賦和政策支持優勢。2024年12月,遼寧省沈陽市發布了《關于加快推動沈陽甲醇汽車生產及推廣應用的若干措施(征求意見稿)》,進一步加速甲醇汽車產業在沈陽的落地,力爭成為“甲醇汽車第一城”。五、促進航運貿易節能脫碳航運業作為國際貿易最主要的運輸方式,承擔了全球超過80%的貿易量。據國際海事組織統計,全球航運每年大約排放10億噸溫室氣體。歐盟已將航運業納入“碳關稅”制度,國際海事組織也通過《2023年船舶溫室氣體減排戰略》提出減排要求。相比液化天然氣、液氨等常見航運燃料伴隨的氮氧化物、硫氧化物和微粒物排放,綠色甲醇更清潔且更易于在船上儲存和處理,從安全、技術成熟度、規模化生產等角度都是理想的航運燃料。據克拉克森研究所(ClarksonsRe-search)2024年統計,全球共有272艘船只在船舶的設計與建造階段預留了使用甲醇燃料的可能。面向航運業的綠色甲醇生產、銷售及港口加注產業鏈正迎來發展機遇。2024年4月,“阿斯特麗德馬士基”貨輪在上海洋山港成功加注綠色甲醇,意味著我國首次實現大型綠色甲醇動力船舶同步加注。同年12月5日,遼寧營口港獲得了由ISCC國際可持續發展和碳認證計劃委員會頒發的“綠色甲醇倉儲”ISCCEU認證,營口港目前具備22.5萬立方米的綠色甲醇中轉能力,提供從2500~10000立方米不等的儲罐,能為綠色甲醇的生產經銷提供符合國際標準的港口倉儲服務。六、實現廢棄物循環經濟甲醇也可通過廢棄物資源制取,其中,農林廢棄物、糞污沼氣、有機垃圾、生活污水、工業固廢等都可用于生產甲醇,并已在多地規劃及開展試驗和示范。新疆是國家優質商品棉基地,產生的大量棉花秸稈因纖維質含量高,導致還田效果差、經濟附加值低,但作為生物質碳源,效果就非同尋常。“我們針對棉花秸稈等特色生物質碳源改進氣化技術和設備,氣化率達到95%,極高的氣化率也提高了甲醇合成率,在阿克蘇地區推動落地了‘綠色甲醇中試基地’。”新疆智能裝備研究院副院長張其生表示,科研團隊通過提升甲醇發動機技術水平,結合中試項目,推動科技成

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