买大小平台 2025-04-03 10:28 来源:买大小平台赚钱网站 产业研究大脑
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当前,全球范围内绿色甲醇项目如雨后春笋般涌现,各国政府和企业纷纷加大投入,推动绿色甲醇技术的研发与应用。据估计,到2030年,全球绿色甲醇的产能有望突破千万吨级别,成为推动能源转型和实现碳中和目标的重要力量。中国作为全球最大的甲醇生产和消费国,也在积极推动绿色甲醇产业的发展,出台了一系列支持政策,鼓励企业加大研发投入,提高技术水平和市场竞争力。
中投产业研究院发布的《2025-2029年中国绿色甲醇行业投资分析及前景预测报告》基于最新的市场数据、技术进展和政策信息,全面分析绿色甲醇行业的发展现状和未来趋势。报告将重点探讨绿色甲醇的供需现状、制备技术、上游原料、下游需求市场、产能布局以及政策法规等方面,分析绿色甲醇产业的发展潜力和市场前景,并提出相应的政策建议和企业发展策略。
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一、碳中和目标下推动绿色甲醇发展的必要性
(一)宏观层面达成碳中和目标
根据国家统计局数据统计,我国2023年煤炭消费占比55.3%,非化石能源占比为17.5%。分析近些年数据,可以发现我国非化石能源占比逐渐提升,但是各个领域仍然对化石燃料具有较大依赖性,实现碳中和目标仍然有较长的一段路。
甲醇是我国大宗化工产品,在我国工业体系逐渐发展的当下,甲醇的产量、自给率等数据稳定上升。2023年,我国甲醇产能超过10700万吨,是全球甲醇总产能的59%,我国甲醇消费量超过8400万吨。其中,煤制甲醇占我国甲醇产能结构的80.65%。对于我国甲醇行业,每年碳排放量约为2亿吨,煤制甲醇的碳排放量占甲醇行业总碳排放量的96.6%。
如果根据以上数据分析内容,将绿色甲醇代替以煤制甲醇为代表的化石能源甲醇,整个甲醇行业的总碳排放会缩减至现有总碳排放的1%,有效提升我国达成碳中和目标的效率。
(二)微观层面降低生产排放
在煤制甲醇工艺中,需要将氧气与预处理的煤炭资源投入气化炉,制备拥有较高CO含量的粗煤气。通过水煤气变换工艺,获得高纯度的氢气。脱除CO2等物质,获得制备甲醇的合成气。再通过压缩、合成等程序,制备粗制甲醇。
煤制甲醇工艺需要涉及大量的处理流程,整个生产系统管理难度较大,需要消耗大量的能源,会产生较多的三废;在绿色甲醇的CO2加氢工艺中,使用高纯度的CO2与H2,严格根据工业生产流程科学配比给料。CO2与H2生成甲醇的反应热约为49.4kJ/mol,CO与H2反应热约为90.7kJ/mol,相比于后者,前者对于生成甲醇有良好促进作用。CO2加氢制备绿色甲醇,反应温度在200~300℃,反应压力约为5MPa。煤制甲醇反应温度大于300℃、反应压力约为8MPa,前者的反应条件更容易达成。CO2加氢制备绿色甲醇主要废物为精馏塔废水与催化剂,可以根据使用需求进行回收利用,与煤制甲醇相比,产生的三废少。
综合以上内容可以发现,CO2加氢制备绿色甲醇工艺缩短生产流程,降低了反应条件与能源消耗,合理解决生产“三废”问题,在大规模制备甲醇产品时,可以有效降低生产排放,符合甲醇行业的碳中和目标。
二、碳中和目标下推动绿色甲醇发展的有效措施
(一)政策良性驱动健康发展
相比于煤制甲醇,绿色甲醇是一种新生产工艺,相关产业正处于发展阶段,需要通过出台相关政策,为绿色甲醇产业提供良性驱动,提供具体的发展方向,保障其健康发展。
2019年,工信部联合多个部委,共同发布《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》,就是通过指导政策,积极鼓励甲醇生产领域对各类资源进行综合利用,开展捕集空气获取CO2的技术研究,提供有关绿色甲醇原料获取的方式。2021年,交通运输部印发《绿色交通“十四五”发展规划》,明确提及以氢、甲醇等为燃料的船舶,提供有关绿色甲醇的应用方向。2021年,国家发改委发布《高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平(2021年版)》,对于甲醇行业的煤制甲醇展开详细分析,以控制能源消耗为手段,以碳排放为标准,为绿色甲醇创造发展空间。在发布绿色甲醇相关政策时,中央政府可以从因地制宜的角度,为地区政府提供绿色甲醇的生产与利用方向,构建绿色甲醇生产-利用-再生产的循环逻辑,为绿色甲醇的发展提供基础保障。
(二)绿电消纳二氧化碳转化
绿电是在电力资源生产期间,CO2排放量接近零或为零的一种电力资源生产模式。绿电的主要能量来源为太阳能、风力等。我国在达成碳中和目标过程中,大力开发光伏发电、风电。在《中国电力行业年度发展报告2022》(简称《报告》)中,我国发电装机容量约为26亿kW,非化石能源发电装机容量约为13亿kW左右。在《报告》中,预计我国在2025年煤电发电量在总发电量的占比,会从2020年的61%,降低至56%。
但绿电生产存在消纳问题,容易出现“弃风弃光”的情况。绿电对接绿色甲醇生产,可以为绿电提供良好的消纳载体。对于应用较为广泛的碱性槽电解水制氢模式,电力消耗约为4.5kW·h/m3,将其应用到绿色甲醇生产中,生产1t甲醇,可以消纳9830kW·h的绿电。我国每年甲醇产能超过9800万吨,如果使用绿电制备氢气,进行绿色甲醇合成,绿电消纳约为9633.4×108kW·h。根据国家统计局数据统计,2022年我国光伏发电与风电的总发电量约为9157.2×108kW·h,绿色甲醇制备消纳量与绿电生产量较为接近,有效解决绿电的消纳问题。现阶段绿电存储模式主要为锂电化学储能,电芯能量密度约为5.76GJ/t。1t甲醇的能量密度约为22.7GJ/t,是锂电化学储能能量密度的3倍,大幅度降低绿电存储成本。而且,绿色甲醇生产不需要处理废弃的锂电化学储能电芯,进一步控制绿电存储成本。我国拥有大量的火电厂、钢铁厂,预期在2030年碳捕集量可以达到4亿吨,能够为绿色甲醇生产提供足量的CO2。
可以认为,绿色甲醇生产不仅可以有效满足绿电消纳需求,降低绿电存储成本,还可以顺利对接火电、钢铁等产业的CO2排放源,在降低空气捕集CO2的成本基础上,还可以稳定提升CO2消耗量,对火电、钢铁等产业转型提供便利条件。
(三)根据市场需求进行生产
绿色甲醇生产需要对接市场,完成市场消耗-资金回笼-新一轮生产的循环。在大量的消费市场中,大型船舶燃料对于绿色甲醇的消耗量最大,可能是绿色甲醇的最大应用市场。对于国际航运GHG(Greenhouse Gas,温室气体),其在2008年已经达到排放峰值。在2017年IMO(International Maritime Organization,国际海事组织)选择将甲醇作为船舶的动力燃料。我国对于船舶行业保持敏锐嗅觉,出台《甲醇/乙醇燃料动力船舶技术与检验暂行规则》,用于适应船舶行业的发展与变化。现阶段,全球主流船舶发动机的生产企业,均开展船基甲醇发动机方面的开发与研究工作。同时,船舶行业也在积极改变。服务网络遍布全球的集装箱运输企业Maersk预测,在2030年会有600万吨绿色甲醇的使用需求。同时,Maersk向外界宣布,从2022年以后,所有采购、建设的船舶,只使用甲醇、氢等清洁动力燃料。IRENA在《创新场景:可再生甲醇》报告中预测,在2025年,全球甲醇产量将增长至1.2亿吨,2050年的甲醇产量会上升至5亿吨,绿色甲醇产量则会提升至2.5亿吨。想要实现这个目标,就需要消耗3.5亿吨的原料CO2与4800万吨的原料H2,全球各国需要贡献超过200条的百万吨级别绿色甲醇产线。
在巨大的市场需求与发展前景下,我国的绿色甲醇行业需要做好两件事:第一,提升生产质量,保证短期资金的正常流动。未来绿色甲醇产品一定是将“质”作为第一要素,我国绿色甲醇行业需要在保证现金流稳定的情况下,做好绿色甲醇产品的生产与更新工作,科学提升生产质量;第二,提高生产规模,为满足未来全球绿色甲醇做好准备。未来绿色甲醇产品将会以“量”作为第二要素,我国绿色甲醇行业需要以稳扎稳打的形式,扩大生产规模,增加百万吨级别产线数量,在未来全球绿色甲醇产业中站稳脚跟,实现我国绿色甲醇行业健康发展目标。
(四)实现甲醇工业转型目标
在煤制甲醇工艺中,作为生产原料与能源供给的煤,采购成本占总生产成本的70%~80%,这意味着国际煤炭价格会对我国甲醇工业产生直接影响。而CO2加氢制备绿色甲醇工艺中,绿电生产成本占总生产成本的70%~80%,仅受到地区环境因素的影响。
分析煤炭大宗期货交易数据,在国际煤炭价格小于1000元/t时,煤制甲醇工艺的成本比绿色甲醇工艺的成本更低;在国际煤炭价格在1000~1500元/t,绿电生产成本在0.1~0.2元/kW·h,两者生产成本较为接近;如果国际煤炭价格超过1500元/t,绿色甲醇工艺生产成本占更大的优势。根据国家新能源电价政策相关要求,我国在2022年,风光电价将采用平价上网价格。绿电生产价格下降,是我国大力发展可再生能源,各类项目建设成本逐年降低,可再生能源的装机规模稳定提升。加上我国正在开展光伏+储能的综合制氢工艺研究,将会实现大产量的绿电制氢模式,绿色甲醇的H2原料制备成本可能会下降至1.01~1.68元/m3;。而煤制甲醇工艺,则会受到国际煤炭价格的长期影响,难以出现生产成本大幅度下降的情况。面对整个甲醇行业的历史变化,各类甲醇企业需要积极引入绿色甲醇产线,使用绿电供能,合理降低绿色甲醇的制备成本,提高甲醇产品的经济效益,实现自身与甲醇工业的顺利转型目标。
三、结语
综上所述,推动绿色甲醇发展,可以优化我国现有工业生态模式,改变各个领域的能源消耗方式,为各个领域达成碳中和目标提供便利条件,对我国产业升级、工业革新具有重要意义。在推动绿色甲醇发展过程中,需要政府部门、企事业单位等协作,创造绿色甲醇生产-开发-应用一体化模式,围绕绿色甲醇升级各个领域,推动我国绿色经济的良性发展。
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