葡萄牙有望领先!欧洲绿色甲醇市场前景分析

发布日期：2024/10/7

       绿色甲醇是指由可再生资源生产的甲醇，主要来源包括生物质和通过可再生能源电力生产的氢气与二氧化碳合成的甲醇。据全球甲醇协会预计，全球绿色甲醇到2027年总产能将达到1920万吨，其中电子甲醇和生物甲醇分别为1160万吨和770万吨。绿色甲醇项目在欧洲迅速发展，其中葡萄牙有望在绿色甲醇生产和应用方面成为欧洲的领先国家。

      一、绿色甲醇的定义与标准

      绿色甲醇的定义目前国际上尚无统一标准，但考虑到愿意为绿色甲醇支付溢价的客户主要集中在欧洲，生产符合欧盟标准的绿色甲醇成为现阶段绿色甲醇项目的主要依据。欧盟经过多年布局已经将其定义的绿色甲醇标准推向全球。欧洲对绿色甲醇的标准和认证体系包括多个方面，从生产过程、原料来源到最终产品的环境效益。其中最重要的是欧盟可再生能源指令（RED III）对绿色甲醇的详细定义和标准。以下是一些主要的标准和认证体系：

      1. 国际标准化组织（ISO）ISO 14067：规定产品碳足迹的量化和报告要求，适用于评估甲醇生产过程中产生的温室气体排放，帮助企业评估和降低其产品生命周期内的碳排放，支持可持续产品的开发和市场推广。

      ISO 14064-1：提供组织层面的温室气体量化和报告指南，包括碳排放的管理和减排策略，确保甲醇生产企业有效管理其温室气体排放，符合国际减排目标。

      2. 可持续生物质圆桌会议（RSB）

      RSB标准涵盖可持续生物质、液体和气体生物燃料的全球认证体系，包括温室气体减排、土壤和水资源保护和社会福祉等方面。适用于生物甲醇生产，确保其可持续性和环保性，该认证是目前业界广泛认可的可持续标准之一。

      3. 北欧天鹅生态标签（Nordic
Swan Ecolabel）

      Nordic Swan Ecolabel适用于化学品和燃料的环境标签标准，包括绿色甲醇在内，确保产品在生命周期各阶段的环境影响最小化。为绿色甲醇产品提供环保认证，增强其市场竞争力和消费者信任。

     4. Methanol Institute绿色甲醇认证

      Methanol Institute与多个合作伙伴共同开发了绿色甲醇的认证标准，评估包括原料来源、生产过程和产品使用阶段的温室气体排放和环境影响。确保绿色甲醇的生产和使用符合可持续发展原则，推动其在全球市场的应用和推广。

      5. 欧盟可再生能源指令（RED
III）

      根据RED III，绿色甲醇主要包括两大类型：

     生物甲醇（Bio methanol）：通过裂解或热解方式，将秸秆、农林废弃物等原材料的生物质转化为一氧化碳和氢气，再通过高温热解水制氢合成甲醇。

     电子甲醇（E-Methanol）：利用风电、光伏获得绿色电力，通过电解水制氢，并与捕获的二氧化碳合成甲醇。

     以下是RED III对绿色甲醇的具体定义和要求：

   （1）原材料来源

      生物燃料：由生物质生产，包括农业废弃物、林业残留物、能源作物等，采集和生产过程必须符合生态保护和可持续性标准，如森林认证体系（FSC）或可持续生物质认证（ISCC），不得对森林、土地利用和生物多样性产生负面影响。

     非生物来源的可再生燃料：通过电解水制氢并与二氧化碳合成，通常利用可再生能源（如风能和太阳能）进行生产，温室气体排放量相较于可比的化石燃料须降低70%。

      再循环碳燃料：通过回收和利用工业废气或废弃物中的碳生产的燃料，包括废气转化和废塑料的热解。

    （2）生产过程

      绿色甲醇的生产过程必须显著降低温室气体排放。生产商需提供生产过程中各环节的碳排放数据，符合欧盟《可再生能源指令》（RED III）中的温室气体减排标准。生产过程中应采用高效的能源利用技术，减少能源消耗和浪费。绿氢必须通过可再生能源电解水制得，所使用的电力应来自可再生能源，如太阳能、风能或水电，且必须符合欧盟可再生能源标准。制氢过程中使用的水资源应得到有效管理，确保不对当地水资源产生负面影响。

    （3）生命周期评估（LCA）

      对绿色甲醇的整个生命周期，从原材料获取、生产、运输到最终使用的各个环节进行环境影响评估，确保在整个生命周期内实现碳减排目标。生产商需提供详细的生命周期数据，并接受独立第三方的审核和验证。

    （4）可追溯性

      建立完善的供应链追踪系统，确保绿色甲醇从原材料到最终产品的每个环节都可追溯。使用区块链等技术提高供应链的透明度和可靠性。获得认证的绿色甲醇产品应有明确的标识，方便消费者识别和选择。

     （5）第三方认证认证

      必须由独立的第三方机构进行审核和验证，这些机构需具备相关领域的专业知识和资质。认证不是一次性的，需要定期进行复审，以确保生产商持续符合认证标准。

    （6）社会和经济可持续性

      生产过程应符合欧盟和国际劳工标准，保障工人的权益和安全。评估和减轻生产活动对当地社区的负面影响，促进社会和经济的可持续发展。通过制定和实施这些标准，欧盟旨在推动绿色甲醇的可持续生产和使用，减少温室气体排放，促进清洁能源的发展。获得认证的绿色甲醇生产商应享有政策和市场激励，如税收减免、补贴和优先市场准入等，鼓励更多企业参与绿色甲醇的生产和认证。与其他国家和国际组织合作，推动全球绿氢制甲醇认证标准的统一和互认，促进国际贸易和市场发展。综合来看，利用生物质生产绿色甲醇的相关标准较低，而非生物来源的绿色甲醇的标准则很高。

     二. 欧洲绿色甲醇市场需求快速增长

      欧盟在推动绿色甲醇的发展和应用方面采取了多项措施，通过政策支持、市场激励、技术创新和资金投入，促进绿色甲醇在各个领域的应用和市场需求快速增长。从现有产能和生产技术方面来看，欧洲企业具有先发优势。

      1. 政策支持和市场激励

      欧洲各国政府通过一系列政策和法规推动绿色甲醇的应用，以实现其碳中和目标。例如，欧盟的《绿色新政》旨在到2050年实现气候中和，其中绿色甲醇被视为重要的替代燃料。

      可再生能源指令（RED III）设定了到2030年，欧盟成员国的最终能源消费中至少45%必须来自可再生能源。绿色甲醇作为重要的可再生能源，被纳入这一目标中。RED III鼓励成员国通过各种市场激励和支持措施，推动绿色甲醇的生产和使用。这些措施包括：

      税收优惠：欧盟成员国通过税收减免和优惠政策，鼓励绿色甲醇的生产和使用。例如，德国和荷兰等国对使用绿色甲醇的企业提供税收减免。

      补贴：向绿色甲醇生产项目提供财政补贴，降低其初始投资成本。例如，通过“地平线欧洲”计划，欧盟在2021-2027年间提供了超过950亿欧元的资金，用于支持绿色技术和可再生能源项目。葡萄牙政府在2022年提供了超过5000万欧元的资金，用于支持绿色燃料项目。

      配额制度：设定绿色甲醇在能源消费中的最低配额，确保其市场需求。例如，交通运输领域要求到2030年可再生燃料占总燃料消费的至少14%。

      2. 技术创新和资金投入

      欧盟支持绿色甲醇生产技术的研发，通过资助项目和研究计划，推动技术进步和创新。欧盟的“地平线欧洲”计划资助了多个绿色甲醇相关的研究项目，涵盖生产工艺优化、成本降低和环境影响评估等方面，并为绿色甲醇项目提供了大量资金支持。2021年，欧盟在绿色甲醇项目上的投资超过5亿欧元，预计到2027年，累计投资将达到30亿欧元。

      METHA：该项目获得了超过500万欧元的资助，致力于优化甲醇合成工艺，研究如何提高电解水制氢和二氧化碳捕获的效率，从而降低甲醇的生产成本。METHA项目正在开发新的催化剂和工艺流程，以提高氢气和二氧化碳转化为甲醇的效率。

       GreenMeth：该项目得到了约700万欧元的资助，专注于通过规模化生产和技术创新降低绿色甲醇的生产成本。项目团队正在研究如何通过大规模电解和集成生产流程来降低能源消耗和原材料成本。

       ECO-Methanol：该项目获得了300万欧元的资助，目标是全面评估绿色甲醇生产和使用过程中的环境影响，包括温室气体排放、水资源使用和土地利用变化等。项目团队采用生命周期评估（LCA）方法，提供全面的环境影响数据。

     HyMethShip：该项目得到了超过1000万欧元的资助，是“地平线欧洲”计划支持的最大绿色甲醇项目之一，主要研究绿色甲醇在海运领域的应用，开发了创新的船用甲醇燃料电池系统。项目团队不仅研究了生产工艺和成本，还包括燃料电池技术的优化和环境影响评估。

      在投资投入方面，以葡萄牙为例，甲醇年产能预计到2025年将增加30%。葡萄牙将农业和工业废弃物转化为生物甲醇，每年产生约500万吨的农业废弃物，其中相当一部分可以用于生产生物甲醇。Repsol在葡萄牙投资绿色甲醇生产，利用葡萄牙丰富的可再生能源资源生产绿色甲醇，预计到2028年实现20万吨的产能。EDP探索将风能和太阳能转化为甲醇的新技术，并计划到2030年将其可再生能源装机容量增加到20GW，其中一部分将用于绿色甲醇生产。在绿色甲醇的储运基础设施方面，2022年葡萄牙在这一领域的投资已达到1.5亿欧元。

      3. 市场需求量

       增加欧洲绿色甲醇预计2030年总需求量将增长到650万吨，航运业、化工行业和交通运输将是主要的需求驱动因素。

   （1）航运业需求量增长

     这种需求增长主要受到国际海事组织（IMO）对船舶排放标准的推动，航运公司需要采用低碳燃料以符合新规。多个欧洲航运公司已开始试点和应用绿色甲醇作为船用燃料，预计到2030年，欧洲航运业中将有超过10%的燃料需求由绿色甲醇满足。葡萄牙的船队到2030年将有20%使用绿色甲醇作为燃料。预计到2030年，欧洲航运业对绿色甲醇的需求将达到200万吨，占全球绿色甲醇总需求的约30%。

     主要市场用户包括：航运公司：如马士基（Maersk）、斯坎尼亚（Scania）和丹麦海事集团（Danish Maritime Group）等。

      船舶制造商：如马尾造船（Mawei Shipbuilding）、Fincantieri和ABB等，正在开发和制造绿色甲醇燃料的船舶。

   （2）化工行业需求量的增长

      绿色甲醇作为化工原料，主要用于生产甲醛、醋酸等化工产品。随着化工生产中对低碳原料需求的增加，预计到2030年，欧洲化工行业对绿色甲醇的需求将达到300万吨，占化工行业总甲醇需求的20%以上。

        主要用户包括：化工企业：如巴斯夫（BASF）、杜邦（DuPont）和沙特基础工业公司（SABIC）等，利用绿色甲醇作为生产化学品的原料。

       生物燃料公司：如Clariant、Neste和UPM等，使用绿色甲醇生产生物燃料和生物化学品。而在葡萄牙化工行业的应用将增加50%。

    （3）交通运输需求量的增长

      在公共交通和物流运输领域，瑞典、荷兰和德国等国的公共汽车和物流车辆逐步采用绿色甲醇作为燃料。葡萄牙计划到2030年将全国10%的公共汽车和物流车辆转为使用绿色甲醇。预计到2030年，欧洲交通运输行业对绿色甲醇的需求将达到100万吨，在欧洲交通运输燃料市场中的市场份额将达到10%。

      主要用户包括：公共交通系统：如德国的柏林公交公司（BVG）和瑞典的斯德哥尔摩公交公司（SL），正在试点和推广使用绿色甲醇燃料的公共汽车和物流车辆。

      物流和货运公司：如DHL、UPS和DB Schenker，正在探索和实施绿色甲醇燃料的应用，以减少碳排放。

   （4）储能和发电需求量的增长

     绿色甲醇用于储能和发电，可提高能源系统的灵活性和可再生能源的利用效率。德国和丹麦等欧洲多个国家正在研究和实施将绿色甲醇用于电网储能项目，葡萄牙计划到2030年绿色甲醇的储能项目容量占比达到5%。随着可再生能源对储能的需求增加，预计到2030年，欧洲能源储存和发电领域对绿色甲醇的需求将达到50万吨。

     主要用户包括：能源公司：如Iberdrola、EDP和Enel等，正在研究和开发绿色甲醇用于能源储存和发电的项目。

      公用事业公司：如E.ON和Engie，利用绿色甲醇作为可再生能源电网调节和平衡的储能介质。

      综合来看，欧洲绿色甲醇市场的快速增长受到政策支持、技术创新、资金投入和市场需求增加的多重驱动。随着各国政府和企业在绿色甲醇领域的持续投入，欧洲将在绿色甲醇生产和应用方面继续保持领先地位，推动全球绿色能源的可持续发展。

      三. 航运业是驱动绿色甲醇市场快速增长的关键

      2023年7月，国际海事组织（IMO）制定了更高的温室气体减排目标：国际航运年排放量以2008年为基准年，到2030年减少20%-30%；到2040年要减少70%-80%，到2050年左右实现净零排放。为此，海运业正在积极寻找替代燃料，以减少碳排放。在液化天燃气、甲醇、氢、氨等低碳船舶燃料的各种可能替代方案中，甲醇由于其转换成本低、可获得性高、基础设施相对完善、技术成熟度较高等优势，还可作为氢能源的重要消纳途径与储运媒介，逐渐引起关注，并有望成为中短期内最具可行性的方案。

      1. 绿氢、绿氨和绿色甲醇在海运上的优劣势比较

      选择哪种燃料需要根据具体应用场景、技术发展和基础设施建设情况来综合考虑。

     2. 绿色甲醇成为航运替代燃料的优势

     绿色甲醇成为航运替代燃料主流主要是由欧洲引导，而欧洲航运巨头选择甲醇的内在原因包括：

     生产工艺：绿氨的生产工艺比绿色甲醇更加成熟，但从燃烧特性来看，甲醇比氨更具优势，特别是在长途海运的经济性上，绿色甲醇表现更优。

      配套设施：绿色甲醇的各方面条件已具备，甲醇作为大宗海运化学品，基础设施相对完善，海运行业可以借鉴和改造现有基础设施。

      安全性：虽然绿色甲醇和绿氨均需解决安全性问题，但在现有的技术和管理措施下，绿色甲醇的安全管理较为成熟。

      3. 绿色甲醇市场的增长动力

      当前，欧洲航运公司和燃料供应商正在增加对绿色甲醇燃料的投资和订单。一方面，绿色甲醇燃烧时产生的二氧化碳和氮氧化物与传统燃料相比，分别减少了95%和80%，且不产生硫氧化物和颗粒物排放，这使其成为符合IMO2020限硫令和实现2050年航运脱碳目标的理想燃料。另一方面，根据欧洲议会批准的“Fit for 55”，自2024年1月起，总吨位≥5000GT的船舶将需要购买碳配额，碳配额分阶段实施，分比例征收碳税，2024 年、2025年和 2026年将航运排放量的40%、70%和100%纳入欧盟碳排放交易体系，碳税的征收促使航运业动力转型。

      全球甲醇船舶数量的增速明显快于氨燃料船舶。2023年甲醇双燃料船订单为125艘，比2022年增加了82艘，而氨燃料船订单仅为4艘。当前全球燃料油需求约为3.5亿吨，若其中20%替换为甲醇，则未来船运业甲醇需求量将达到1.4亿吨。因此，欧洲绿色甲醇市场需求的增长与航运业密切相关。

      随着国际海事组织（IMO）对船舶排放标准的日益严格，绿色甲醇因其相对成熟的技术、完善的基础设施和良好的环境效益，成为航运业替代燃料的首选。欧洲在绿色甲醇项目上的先发优势和政策支持，也使得绿色甲醇在欧洲市场快速增长。未来，随着更多航运公司和燃料供应商转向绿色甲醇，欧洲绿色甲醇市场将继续保持强劲的增长势头，推动全球绿色能源的可持续发展。

      四. 欧洲绿色甲醇的产能及市场需求缺口分析

       欧洲正在大力推动绿色甲醇生产，多个项目已经启动或正在规划中，目标是提升绿色甲醇的产能，以满足日益增长的市场需求。截至2023年，欧洲绿色甲醇的生产产能正在逐步提升，多个国家和企业正在投资和开发绿色甲醇生产项目。以下是一些主要的绿色甲醇生产项目及其产能情况：

      1. Madoqua Ventures（葡萄牙）

      产能：26万吨目标

      年份：2028年

      特点：利用可再生能源生产绿色甲醇，重点关注可持续生产技术。

      2. C2X Cepsa（西班牙）

     产能：30万吨目标年份：2028年特点：凭借西班牙的地理优势和基础设施，通过优化生产技术提高甲醇生产效率。

      3. Repsol（西班牙）

      产能：23.7万吨目标

      年份：2028年

      特点：利用西班牙的工业基础，重点推广绿色甲醇的商业化生产和应用。

      4. Elyse（法国）

       产能：20万吨目标

      年份：2028年

       特点：利用法国的可再生能源资源，致力于绿色甲醇的生产和储存技术创新。

       5. Lowlands Methanol（荷兰）

       产能：12万吨目标

       年份：2028年

      特点：依托荷兰的战略位置和基础设施，生产绿色甲醇，推动其在欧洲市场的应用。

        6. Green2x（丹麦）

       产能：32万吨目标

  

       年份：2028年

       特点：专注于绿色甲醇的生产，利用丹麦的可再生能源资源，推动可持续发展。

       7. Fraunhofer ISE（德国）

      产能：未具体公布，但预计将显著增加特点：通过从工业废气中合成甲醇的技术，德国在甲醇生产方面处于领先地位，正在进行多项研究和开发项目。

       8. OCI N.V.（荷兰）

       产能：尚未具体确定，但未来预期有显著增长

       特点：尽管因天然气价格波动暂时关闭了一些生产设施，但OCI仍在积极推进绿色甲醇生产技术的发展。

      9. 斯堪的纳维亚和波罗的海地区

      产能：多个项目正在开发中，目标是显著提高绿色甲醇的产能

      特点：这些地区利用丰富的可再生能源资源，推动绿色甲醇的生产和应用。

      10. 其他项目

      法国、德国和北欧地区：多个小型和中型项目合计增加约50万吨的产能。

      产能与市场需求缺口分析

       通过以上项目，尽管欧洲在绿色甲醇生产方面取得了一定进展，但目前的产能规划还不足以完全满足未来市场需求。当前已经规划和正在建设的项目预计在2028年前达到约140万吨的总产能。然而，2030年欧洲绿色甲醇的需求预计将达到约650万吨，其中航运业200万吨，化工行业300万吨，公共交通和物流运输领域100万吨，用于储能和发电的需求50万吨，因此存在约510万吨的产能缺口，仍需进一步增加产能和投资。

       五. 欧洲绿色甲醇市场面临的挑战

       欧洲绿色甲醇市场面临多种挑战，包括生产成本高、基础设施不完善、市场需求不足、政策和法规障碍以及技术挑战。

       1. 生产成本高

      目前，绿色甲醇的市场价格较高。截至2023年，欧洲绿色甲醇的市场价格因不同生产技术和原料来源而异，价格范围大致如下：

       生物甲醇：每吨价格约在500至800欧元之间。这一价格主要取决于生物质原料的供应和处理成本。

       电子甲醇：每吨价格约在800至1200欧元之间。预计到2030年，随着生产技术的进步和规模化应用，绿色甲醇的市场价格可能下降10%至20%。

      主要成本因素：

      原料成本：利用农业废弃物、林业残留物等生物质生产甲醇成本相对较低，但需要稳定的原料供应链。通过电解水制氢并与二氧化碳合成甲醇需要大量的可再生电力。

       电力成本：电力成本是影响绿色甲醇价格的关键因素。根据国际可再生能源机构（IRENA）的数据，2023年风能和光伏的平均成本分别为0.03-0.06美元/千瓦时和0.02-0.04美元/千瓦时。电解水制氢过程中，需要大量可再生电力。生产1吨氢气需要约50-55兆瓦时的电力。以每千瓦时0.03-0.06美元计算，电力成本约为1500-3300美元/吨氢气。

       碳捕获与利用成本：当前，欧洲市场的碳捕获和利用技术的成本在50-100美元/吨CO2之间。捕获并利用CO2合成1吨绿色甲醇需要约1.4吨CO2，因此CO2成本在70-140美元之间。加上每吨绿色甲醇制备所需的1.4吨氢气成本，生产1吨绿色甲醇的原材料成本在2300-4700美元之间。

      生产规模：当前绿色甲醇的生产设施大多为小型试点项目，需要大规模设施以降低成本。

       2. 基础设施不完善

       现有储运设施不足，欧洲主要港口中，仅鹿特丹港和汉堡港开始建设绿色甲醇储存设施。例如，鹿特丹港预计到2025年建成的储存容量为10万吨，但这仅能满足一部分需求。将现有LNG储存设施改造成适用于绿色甲醇的设施，单个项目的改造成本可能高达5000万欧元。

       供应链不稳定性：当前欧洲绿色甲醇的供应链尚未完全建立，存在供应链中断和不稳定性问题。

       跨国运输障碍：不同国家在运输和储存标准上的差异，导致跨国运输面临法规和技术障碍。例如，德国和荷兰的运输标准不同，导致跨境运输成本增加。

      3. 市场竞争力不足

       经济性：传统化石燃料的成本约为0.5-1美元/升，而绿色甲醇的生产成本在1.5-2美元/升之间。尽管绿色甲醇具有环保优势，但在经济性上仍难以与化石燃料竞争。

      补贴不足：尽管欧盟提供了一定的补贴，但每年约1亿欧元的支持力度仍无法与其他可再生能源项目相比。风电和太阳能每年的补贴高达数十亿欧元。

      市场认知度低：由于教育和宣传不足，市场认知度较低，许多航运公司和化工企业仍对绿色甲醇的性能和经济性持怀疑态度。

      4. 政策和法规障碍

      缺乏统一标准：截至2023年，欧盟尚未建立统一的绿色甲醇生产和使用标准，导致市场上的产品质量和认证标准不一致。不同国家的认证要求差异较大，增加了企业的合规成本。

      认证程序繁琐：绿色甲醇的认证需要经过多个步骤，平均认证时间为6-12个月，增加了企业的运营成本和时间成本。例如，德国的认证程序包括环境影响评估、生产流程审核和市场准入认证，整个过程可能需要1年以上。

      政策不一致性：不同国家在绿色甲醇政策上的不一致性和频繁变动可能会影响企业的投资决策和市场信心。例如，德国和法国的政策差异导致跨国企业难以统一规划。

      5. 技术挑战

      生产技术难题：绿色甲醇生产技术相对新兴，仍有许多技术难题需要解决，如提高电解水制氢和碳捕获的效率。目前的技术效率约为60-70%，远低于预期的80-90%。

       研发投入不足：当前的研发投入不足以支持绿色甲醇技术的快速进步和大规模商业化应用。欧盟每年在绿色甲醇技术研发上的投入约为5亿欧元，仅为风电和太阳能研发投入的20%。设备改造成本高：现有的船舶和工业设备需要改造或替换以适应绿色甲醇的使用，这涉及大量的技术改造和投资。改造单艘大型船舶的成本可能高达数百万欧元。

      操作和维护技能：绿色甲醇的使用需要专业的操作和维护技能，增加了用户的培训和运营成本。培训一名专业操作人员的成本约为5000欧元，而每艘船需要至少5名操作人员。

     六. 结论

      为加强绿色甲醇的技术创新与研发、降本增效与市场推广、环境评估和标准制定等方面的国际合作，第十届国际清洁能源论坛拟举办“港口与航运的清洁燃料分论坛”，以绿色甲醇为主题探讨以下几个方面的问题：

     1. 提高生产效率：探讨如何提高绿色甲醇生产的能效，降低能源消耗和生产成本。

      2. 可持续商业模式：探索绿色甲醇产业的可持续商业模式，确保其经济可行性和市场竞争力。

      3. 统一标准和认证体系：推动统一绿色甲醇的标准和认证体系，促进全球市场的互认和贸易。通过研究和讨论这些问题，能够推动绿色甲醇技术的发展，提高其经济和环境效益，促进其在全球范围内的广泛应用。

来源：国际清洁能源论坛

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