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（一）全球电制燃料正在由示范转向商业化部署
电制燃料技术是以电能为输入，以电解制氢技术为基础，将氢气转化为甲烷、甲醇、合成氨等燃料和化工原料的低碳创新技术。近年来，可再生能源电价持续走低，多国积极布局电制燃料技术，部分国家已率先实现商业化和规模化。![]()
（二）电制甲醇和电制氨是电制燃料的两个主要技术路线
通过电制燃料技术将氢气向下游转化有多种路径，从全球应用情况来看，甲醇和氨是电制燃料项目的主流终端产品。其原因在于甲醇和氨体积能量密度更高、储运成本更低、市场价值较高、下游应用场景更丰富。因此，两种技术路线也率先实现商业化应用。![]()
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（三）电解制氢是电制燃料的核心环节
电制甲醇的工艺主要包括电解制氢、碳捕捉、醇化反应和甲醇精馏等四个主要环节。电制甲醇项目的造价在3000-4000元/kW，其中，电解槽造价占比为90%。电制甲醇的主要运行成本源于电力，生产每吨甲醇耗电量约为13MWh，其中92%用于电解制氢。![]()
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根据测算，按甲醇当前市场价格计算，当电力价格低于0.15元/kWh、利用小时数高于3500，电制甲醇的终端产品价格可以实现平价化。![]()
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（五）根据应用场景和市场需求选择电制燃料技术路线
电制氨是将电解水制得的氢气与空气分离获得的氮气合成氨的电化学过程。电制氨的成本构成和运行效率与电制甲醇基本类似。应根据具体应用场景和终端市场的需要，分析确定两类技术路线的适用性。![]()
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二、全球电制燃料商业化进程
（一）电制燃料项目主要分布在中东和欧洲区域
2020年以来，电制燃料项目在全球部分地区发展迅速。根据公开数据资料统计，目前在运和在建的电制燃料项目（产能大于1000吨/年、年用电量超过1亿千瓦时）超过20个，主要分布在中东、欧洲和大洋洲。![]()
信息来源：IRENA，《创新前景 可再生能源甲醇》IRENA，《INNOVATION OUTLOOK RENEWABLE AMMONIA》
（二）电制燃料率先在电价较低的中东区域实现商业化部署
中东地区的可再生能源资源十分丰富，同时，新能源电价屡次刷新全球最低记录，为电制燃料的商业化应用提供了优越的条件。2020年以来，沙特、阿联酋、阿曼陆续启动了多个超大规模的可再生能源制氨项目，率先实现了电制氨技术的商业化应用。![]()
信息来源：IRENA，《INNOVATION OUTLOOK RENEWABLE AMMONIA》
中东地区大型电制氨项目主要以光伏为电源，由于电网建设尚未覆盖光伏资源富集地区，因此部分拟采用孤网方式运行。项目产出的绿氨产品主要在海外市场消纳。![]()
图片来源：Air Products、CHEMICAL&ENGINERING NEWS
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图片来源：Air Products、CHEMICAL&ENGINERING NEWS
（三）欧洲形成了较为完备的电制燃料技术产业链
为了保障能源安全，将可再生能源转化为可进行大规模存储的燃料产品，欧洲政府投入大量资金支持电制燃料技术的研发及工程示范，形成了较为完备的技术产业链。目前，欧洲正在积极推动多个电制燃料项目的落地，并且同步建设储运的配套基础设施，打造氢能港口枢纽。![]()
*信息来源：IRENA，《创新前景 可再生能源甲醇》；IRENA，《INNOVATION OUTLOOK RENEWABLE AMMONIA》
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为保障电制燃料产业平稳健康发展，欧洲国家在政策上同样对电制燃料技术也给予了大力支持，以德国为例，对本国的电制燃料示范项目免收过网费和相关电力税。![]()
德国MefCO2电制绿色甲醇项目 | 图片来源：CORIDS EU、HyNetherland
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丹麦HyNL 1.85GW海上风电制氢合成绿氨项目技术路线 | 图片来源：CORIDS EU、HyNetherland
（四）我国电制燃料技术尚处于示范阶段
在电制甲醇方面，我国以示范项目为先导，已取得突破性技术进展，现已建成利用光伏发电、年产能1000吨的电制甲醇示范工程。在电制氨方面，相关示范工程正在起步。![]()
兰州“液态阳光”光伏电解制氢合成绿色甲醇示范工程 | 图片来源：中科院大连化物所
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“液态阳光”项目技术方案 | 图片来源：中科院大连化物所三、电制燃料在新型电力系统中的应用前景
（一）电制燃料可在构建新型电力系统中发挥关键作用
电制燃料技术可为电力系统提供多时间尺度灵活性。构建新型电力系统关键是解决新能源波动性问题。电制燃料技术具有大规模存储和多时间尺度运行特性，可实现日内、跨日以及季节性的电力调盈补缺，大幅提升电力系统灵活性。![]()
电制燃料可实现二氧化碳资源化利用，助力煤电降碳。碳捕集技术是实现煤电减碳的主要技术手段，大规模碳捕集后的利用仍面临较大困难；而将二氧化碳与绿氢相结合制备燃料，是实现二氧化碳资源化利用的可行手段之一。![]()
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电制燃料技术可带动交通和工业领域的新型电气化，实现跨领域减碳。我国是全球最大的甲醇、合成氨生产国和消费国。2021年，我国甲醇和氨生产带来的碳排放量接近5亿吨。如将20%产能电气化，可新增消纳约3500亿千瓦时新能源，减少二氧化碳排放约9600万吨。![]()
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（二）电制燃料仍有技术进步空间
电制燃料的燃料制备环节灵活性有待进一步提高。电制燃料是一个复杂的能量和化工耦合系统，除电解制氢环节外，其他子系统的运行灵活性不高。通过对燃料制备环节进行优化，可降低储氢缓冲的配置规模，进而将终端燃料成本降低15%左右。![]()
电制燃料过程产生的大量余热可予以科学利用，以提升综合能效。当前电制燃料的电-燃料转化效率在55-60%左右，通过清洁供暖、与煤电联合循环等方式，可大幅提升综合能效。![]()
四、相关建议
（1）建议加强国际技术创新合作，参考电制燃料领域国际经验，充分调动和运用全球技术创新资源。（2）建议以示范工程为引领，加强电制燃料技术创新，实现电制燃料装备和关键技术的突破。培育绿色能源产业集群。（3）建议进一步完善政策配套体系，特别是建立电制燃料项目化工牌照审批的绿色通道。（4）建议加快建立电制燃料绿色认证体系，充分反应绿色燃料的环保价值，便于绿色燃料的流通。（来源：电规总院专家 王顺超 ）
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