浪潮背后:2024年绿色甲醇兴起之谜
发布日期:2025/1/15
2024年以来,绿色甲醇在当前全球降碳大背景下,从年初“火”到了年尾。从1月到12月,绿色甲醇相关项目签约、备案、开工、投产等消息络绎不绝。
根据相关数据统计,2023年底,我国绿色甲醇规划产能约1140万吨/年。而到了如今的2024年底,这个规划产能已经超过了5000万吨左右。由此可以看出,绿色甲醇产业在我国展现出强劲的发展势头。
是什么催生了绿色甲醇的爆火,这又是否是一场“闹剧”?高工氢电从技术、政策、市场等方面进行了深度剖析。
巨头企业入局绿色甲醇赛道的深意
从目前市场公布的信息来看,国内绿色甲醇投资火热,吸引来自电力、交通、化工以及新能源等领域在内的众多企业纷纷布局。
据统计,目前包括中国能建、国家电投、中国化学、中广核、中国石化在内大型能源央企,中远海运、吉利控股、招商轮船等交通领域大型企业,以及金风科技、远景能源、明阳集团等民营新能源企业均已布局了绿色甲醇赛道。
特别是,“三桶油”今年也布局了绿色甲醇。今年10月份公开信息显示,中国石化沧州分公司1万吨/年生物质制绿色甲醇示范项目在获备案;中国石油也发布消息称,大庆炼化公司千吨级生物质天然气制绿色甲醇示范项目通过国际可持续发展与碳认证(ISCC),获我国首张发酵工艺ISCC证书;今年8月,中国海油旗下中海石油化学股份有限公司发布了《绿色甲醇项目原料供应洽谈公告书》,全力推进广西北海生物质气化制绿色甲醇项目开发。
包括“三桶油”在内的巨头企业陆续入局绿色甲醇,背后有哪些深意?必维集团氢能业务总监刘忠勇表示,背后推动的逻辑非常简单,大量的可再生氢气短期内储运是无法解决的,于是想到了转变成绿氨,但是绿氨下游消纳也是很大的问题? 面对这个局面,来自欧盟和IMO(国际海事组织),欧盟强调到2050年可再生能源占比要达到55%的指标,IMO组织也明确了它在船用领域有一个强制的减排要求,基于这种原因,各大船公司推动不同的燃料替代战略,以马士基为代表的是以绿色甲醇推动绿色燃料的替代。正是由于这个原因,造成最近两年大批量上马绿色甲醇项目,大家感觉找到了绿氢的出路。这是目前很多国内企业绿色甲醇热背后的原因。
高工氢能对今年以来我国绿色甲醇消纳订单协议做了初步梳理,从统计结果来看,目前航运业无疑对绿醇的绿色溢价买单意愿更强。
绿色甲醇项目又为何被质疑?
从整体来看,绿色甲醇发展的根本逻辑是世界能源格局的低碳化、绿色化大趋势。但是,从绿色甲醇项目的实际发展来看,这些项目存在规化多而实际开工少的现象。根据高工氢电产业研究所(GGII)统计,目前绿色甲醇在建项目超15个,规划产能约160万吨。
绿色甲醇项目规划了很多,但实际开工项目却相对寥寥无几,这不禁让人怀疑,是否是在“放空炮”。
“绿色甲醇产业的热度持续走高,但还存在诸多发展难点需要攻克。例如:如何破解稳定、低价的绿氢来源、氢碳化工合成的复杂工艺以及绿醇的市场消纳等问题。”北京电力设备总厂有限公司氢能事业部副总经理尤清华表示,目前缺乏大规模工业生产绿色甲醇案例,需要示范项目先行先试,绿色甲醇产业化或许没有大家想象的那么快。
据他介绍,从技术方面来看,绿色甲醇的上游需要有稳定的氢气供应。由于风光发电的波动性较强,导致上游制氢设备产出的氢气不够稳定。尽管一些绿氢项目配备了储氢设施,但从实际生产端来看,储存的氢气只能配合解决夜晚或者生产高峰时期绿醇对氢气的需求,在白天的正常生产运行中,还是要求上游的制氢设备提供稳定、不间断的氢气供应,而目前的绿氢项目很难保证这一点。
此外,生产绿醇还需要足够的二氧化碳或者一氧化碳。如果使用二氧化碳做原料,依靠空中捕集二氧化碳,会增加绿醇的生产成本。而且二氧化碳是一种非常稳定的无机化合物,化学键非常稳定,对化学反应的温度和催化剂要求较高,到目前为止,以二氧化碳为原料生产甲醇的大型化工艺路线尚停留在中试阶段。
如果使用一氧化碳做原料,可以规避二氧化碳导致的一系列问题,但这需要足够多的生物质来生产一氧化碳。我国生物质原料具有收运范围有限、受季节气候影响、物料存储时间短、分布松散等特点和难点,会影响绿色甲醇气化当量和成本。
再从市场方面来看,绿色甲醇的售价是国内传统甲醇价格的5倍以上,很难打进传统甲醇市场。目前来看,全球只有欧盟市场能够有能力大量消纳掉绿色甲醇生产工艺导致的高昂成本。
然而,如果国内现有规划的绿色甲醇项目都把市场定在国外,可能会遇到的问题包括:国内产品缺乏国际认可的绿色认证标准、国内企业和整个产业链容易受到国际市场波动的剧烈影响。而且一旦国外市场需求下降,或者因为政治、经济因素发生变化,绿色甲醇这类从绿电到化工的庞大的产业链投资将面临巨大风险。
由此看来,绿色甲醇产业刚起步,单个项目投资大,工艺技术、经济性、应用场景、商业模式等方面还存在诸多问题和挑战,让绿色甲醇产业的商业化前景似乎看得见又摸不着。
制约绿醇发展的痛点正被逐渐破解
尽管绿色甲醇生产和应用仍面临不少现实阻力,但可以看到,制约绿醇发展的痛点正被逐渐破解。
在技术提升方面,上游绿氢的电解水制氢设备正在经历快速的降本增效,相信在未来几年内,就能实现稳定且廉价的绿氢供应;而在绿氢与碳融合阶段,国内正在探索更有效的融合方式。
例如,格林维尔创始人、董事长、俄罗斯自然科学院自然工程院院士孙琦教授建议用两步法CO2加氢合成甲醇。在发生逆水煤气变换时,一部分氢气与二氧化碳反应产生一氧化碳和水。在把水除去后,一氧化碳就变为合成甲醇的原料。两步间接法的过程因为原位去除水,有利于平衡向甲醇生产方向移动,明显提升甲醇的收率(≥66%),并且缓解有水加剧的Cu基催化剂失活问题。他们在几年前就开发出了相应催化剂,和国外头部企业的催化剂做了对比,它有着非常优越的性能。
绿色甲醇产业发展,不仅要依托技术上的进步,而且还必须解决标准与市场两头在外的情况。
在建立标准方面,近日由上海环交所联合、隆基绿能、上海电气等26家行业龙头企业共同编制完成的《绿色甲醇评价方法》团体标准获上海市节能环保服务业协会批准发布,并在全国团体标准信息平台完成备案,将于明年1月正式实施。
《绿色甲醇评价方法》吸收了国际多个绿色燃料和可持续燃料的认证规范,尤其是欧盟ISCC认证体系的先进理念和方法经验,结合中国生物质资源化的产业方向、高效发展的风电光伏产业、节能降碳为基础的化工产业、精密电子化计量的智造产业、数据安全和大数据模型的数字产业等,既能对标国际认证体系,又能发挥中国的产业优势,为全球碳中和可持续发展提供中国特色和中国优势的绿色产品。
在国内市场方面,根据国家发改委今年印发的《产业结构调整指导目录(2024年本)》,100万吨/年以下煤制甲醇生产装置被列为限制类,但我国百万吨规模以上的大型甲醇装置产能占比仅有50%。而6月19日,国家发改委发布了《天然气利用管理办法》直接将天然气为原料生产甲醇及甲醇生产下游产品装置、以天然气代煤制甲醇项目列为限制类应用。
这意味着我国基本已不能新增天然气制甲醇产能以及百万吨以下的煤制甲醇产能项目,这被业界视为对氢能“敞大门”。在“双碳目标”的推动下,过剩和高碳排放的甲醇产能面临被淘汰或升级,这或将给绿色甲醇提供替代机会。
“绿色甲醇项目还需要工业生产技术验证、先行先试。而且一个大型项目至少需要2-3年的建设周期,而建成一个项目会运行二、三十年的时间。在国家能源转型的阶段,大规模工业生产绿色甲醇也需要一个循序渐进的过程。随着国家“双碳目标”的推进落实,绿色甲醇的生产技术会逐步提升,成本也会随之下降,而绿色甲醇最终也会得到广阔的市场。”尤清华讲道。
长远来看,我国氢基能源产业的发展已按下快进键,绿色甲醇这条路线让我们看到了更安全、高效地通往“零碳”未来,随着政策支持、市场需求和技术创新,中国的绿色甲醇将在全球能源转型中发挥更重要作用。
来源:高工氢电