活动回顾|氢氨醇高峰论坛暨第二届中丹航运脱碳峰会成功召开

政务   2024-10-20 11:01   上海  

政策、技术引燃绿色燃料,驱动全球航运业加速脱碳

——氢氨醇高峰论坛暨第二届中丹航运脱碳峰会成功召开


10月17日,“电力多元化转换(Power to X)-氢氨醇高峰论坛暨第二届中丹航运脱碳峰会”于CWP 2024期间成功举办。


在全球气候变化挑战日益严峻的背景下,航运业作为全球碳排放的重要来源,其脱碳行动与可持续发展的紧迫性愈发凸显。国际海事组织(IMO)等国际规则制定者正在推进积极全球航运业的脱碳进程。绿色燃料作为推动航运业绿色转型的关键技术路径,展现出巨大的发展潜力与广阔的应用前景。然而,绿色燃料在推动航运业脱碳过程中仍面临技术突破、成本控制、规则制定等多重问题的挑战。

针对产业现状,中国可再生能源学会风能专业委员会与丹麦王国驻华大使馆联合主办了“电力多元化转换(Power to X)-氢氨醇高峰论坛暨第二届中丹航运脱碳峰会”,邀请到国内外政府部门、科研院所、行业协会、全产业链企业的代表,聚焦绿色甲醇燃料,深入探讨市场驱动、规则制定、技术创新等核心议题,为行业发展提供参考路径,推动全球航运业的绿色转型。

中外政商高层云集,为绿色燃料发展指明方向



峰会开幕式由丹麦王国驻华大使馆商务参赞马海(Henrik Martens)主持,丹麦王国驻华大使孔墨客(Michael Starbæk Christensen),交通运输部海事局危管防污处处长白宇明,中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩,世界银行首席能源专家,中国、蒙古、韩国基础设施局国别主任王晓东博士,丹麦投资促进局特别顾问Peder Bo Sørensen分别致辞。

丹麦王国驻华大使孔墨客(Michael Starbæk Christensen):

航运是全球贸易的基石,推动了全球经济发展。我们不能忽视全球航运业的巨大贡献,因此,更要实现这个行业的可持续发展。而对全球航运业进行脱碳改造,需要实现平等和公正的转型,所有人都应立即采取行动。

马士基等头部企业已经成立了再生能源的业务板块和相关的技术子公司,中国和丹麦两国间也已经有很多关于甲醇的项目都达成了协议。很快我们就可以针对产品进行买卖双方的撮合,使之市场化。但从长期来看,绿色燃料还有很长的路要走。同时,我们还要深入推进技术研发,找到更多的合作伙伴。

国际海事组织(IMO)在过去几年中通过相应的规章制度,助力这些目标的实现。2023年7月通过了相关的减排战略,要求在2050年实现航运业的碳中和。未来,我们将看到更多可再生能源的燃料项目,如甲醇、氨等项目的落地。

过去,中国和丹麦在航运与可再生能源领域已有紧密合作基础,而现在应对气候变化的任务更是两国的工作重点,因此,双方在航运业方面一定有着广阔的合作发展空间,希望大家好好把握这个先机。

交通运输部海事局危管防污处处长白宇明:

绿色发展是大势所趋,也是中国的责任。中国海事局贯彻习近平生态文明思想,立足本质,继续推进行业内的绿色低碳发展。

中国积极参与国际合作,推动达成务实合理的国际共识,应对气候变化是人类共同的事业,中国与相关国家加强技术合作与交流。

中国促进行业清洁能源的安全应用,针对液化天然气、醇、氢及水上液化天然气加注作业等出台了一系列安全监督管理办法,加快清洁能源在船舶领域的应用,并提供安全保障。

中国通过能效管理,加快行业内的绿色进程。经交通运输部批准,上海海事局船舶能效中心正式成立,积极开展中国及国际行情传播、营运相关工作。中国保障了部分港口和水域,实现绿色甲醇和生物燃料的安全加注。大力推进船舶绿色燃料的广泛应用。下一步,中国将立足当下,与全球同行一道促进行业内的绿色低碳和安全发展。让我们携手并肩同行,精诚合作,为促进双碳目标和国际海事组织减排战略的落实积极贡献力量。

中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩:

当前,实现碳中和已成为国际社会的主流价值观。风光等可再生能源,是实现碳中和的现实路径。而电力系统零碳化则是其他部门及全社会实现碳中和的基础。在此背景下,电力系统正迎来巨大变革,风电、光伏发电量在未来电力系统中的占比将高于80%,甚至达到100%。相关研究显示,风电、光伏的装机容量需要达到最大负荷的3~8倍,才能够既满足每时每刻的电力需求,同时又实现80%以上的电量来自可再生能源,从而实现电力系统脱碳的目标。而在这个电力系统中,必将在系统低谷和风光大发时段存在大量过剩电力。为充分利用这些零碳便宜的电力,“Power to X”是一个现实可行的路径。

然而,推广一项创新型技术,首先要破除“技术锁定效应”。新技术在被发明出来后的很长一段时间里都面临成本高、性能差问题,与现有技术相比缺乏竞争优势。如果这项技术无法在市场中被转换为具体产品,为发明者带来经济价值,并逐步构建起商业生态系统,吸引更多人进来改进技术,将成本降得足够低,那么无论这个技术有多大的未来潜力,也难以得到推广使用。

要打破“技术锁定”,一条路径是让企业家可以在特定的应用场景中不断改进技术。在技术诞生之初,靠对市场有着敏锐度的企业家找到正确的应用场景,让技术能够赚到钱,从而可以持续打磨技术,使它逐渐成熟,成本不断下降,进而实现更大规模应用,直到普遍化。张笑宇在《产业与文明》一书中将这个过程称为“漏斗-喇叭”模型,打破“技术锁定”则是渡过技术的“尴尬期”。

打破“技术锁定”,也可以通过政府出台政策的方式来实现。政府通过制度安排创造出一定的市场空间,依靠市场拉动,驱使技术进步和成本下降。比如,在中国,风电、光伏之所以能够取得今天的发展成就,成为最便宜的电力,就是依靠过去20年国家出台的一系列产业政策提供适当的市场规模,通过市场拉动,风电、光伏技术才得以进步,成本随之下降,最终实现了商业化应用。当下,绿色电力燃料同样面临“技术锁定效应”的风险。破除这个阻碍,也可以采用出台强制性政策为绿色电力燃料创造应用市场的方式。

在国际上,国际海事组织(IMO)于2023年7月通过了具有国际约束力的“2023年船舶温室气体减排战略”。根据欧盟发布的2023/959指令,自2024年1月1日起,航运业被纳入欧盟碳排放交易体系(EU ETS)。这迫使船运公司加快通过绿色电力燃料替代传统燃料,从而在全球范围内为绿色电力燃料打开了市场空间,有助于推动技术进步,提升绿色电力燃料的经济性。

中国应抓住这样的契机,通过政策手段促使绿色电力燃料完成从应用示范到商业化、产业化发展。希望国家从顶层设计入手,出台政策将航运业等纳入碳排放权交易市场,为绿色电力燃料打开一定的市场空间,通过市场拉动促进技术进步,降低其成本。建议各地政府、船运公司、新能源企业、甲醇企业、设备制造企业和工程公司等组建联合体,合力推动绿色电力燃料尽快渡过“尴尬期”。其中,地方政府应协调各类资源,支持装备制造业、新能源项目开发、电力燃料生产项目建设,确保新能源电力和生物质的稳定供应。船运公司应签署长期协议,前期在价格可承受的情况下采购适量绿色甲醇,通过逐步扩大市场规模来支持技术进步,实现降本,进而锁定未来的低价。设备制造企业和工程公司应充分利用政策支持及市场拉动形成的窗口期,从应用示范做起,加大技术研发力度,逐步实现规模化建设。设立产业发展基金,支持产业界开展技术研发、示范项目建设等。各方携手推动绿色电力燃料打破“技术锁定效应”,使之实现商业化、产业化应用,未来十年内在中国东北三省和内蒙古东部地区打造一个产出绿色电力燃料的“新中东”。

世界银行首席能源专家,中国、蒙古、韩国基础设施局国别主任王晓东博士:

航运业的能源转型是一个重点的挑战,一部分是靠能效,但大部分还是要靠零碳的燃料,这将是价值数万亿元的投资。其中的85%以上投资都是在陆上,主要是包括两大部分,一是氢的生产,一是氨的合成、储存和运输。航运业要降到近零排放,大部分的路径、燃料仍是要转到氢,包括绿氢、绿氨、绿色甲醇。

世界银行在全球范围内支持这项工作。当然,脱碳的关键在中国,中国不仅拥有世界上排名前十以内的港口,还是排名前三的船舶拥有国,占到全球贸易的12%。如何打开绿色燃料的市场,20年前的风光就是很好的案例。就目前而言,绿氢尚无法与传统能源展开竞争,因此,希望通过政府大力支持推动其发展。现在中国需要制定绿氢的标准,因为今后出口时会面临欧盟等地区的严格标准。中国的绿氢生产主要位于东北地区,使用侧主要位于东北地区,需要在两者间建立枢纽,这样才能减少成本,因为通过运输的方式,不光成本比较高,而且风险也高。

最后,世界银行非常希望能够支持中国的绿色航运,我们的投资可以支持绿色燃料的生产,也可以支持港口的基础设施,比如储存、运输。

丹麦投资促进局特别顾问Peder Bo Sørensen

丹麦63%的发电量来自风电和太阳能,这也意味着电价和供给存在较大的波动性。因此,我们特别关注减排困难的行业,再过三年,希望能够实现百分百的可再生能源。丹麦政府有非常明确的目标和清晰的路线,通过整体的规划来解决产能、输能问题,包括转换成氢或氨醇储能,进一步将其接入供电或转化成工业热能。此外,我们还将用不掉的可再生能源并入欧盟的电网。未来,丹麦希望在清洁能源项目上与更多国际伙伴展开合作。

政策驱动力,激活确定性需求

通过政策和规则创造出长期稳定的需求,有助于打破“技术锁定”,促使新兴产业良性发展。但如何把握和理解这些规则与需求,为企业、行业和市场打开出路,是一个值得探讨的话题。峰会的第一个环节围绕政策驱动力展开研讨。

该环节由丹麦王国驻华大使馆海事海运事务参赞罗思德(Klaus Rostell)主持,国家气候战略中心战略规划部主任柴麒敏丹麦海事局气候与绿色转型处长Jakob Haugaard、大连海事大学教授张爽、上海碧海新能科技有限公司董事总经理兼合伙人Chris Chatterton,分别做了主旨发言。

国家气候战略中心战略规划部主任柴麒敏认为,全球气候变化严峻,极端气候事件增多。虽然经各国努力,全球温升控制取得效果,但距目标仍有差距。能源转型尤其是航运业的绿色化,是实现减排目标的关键一环,涉及可再生能源的推广、化石能源发电的淘汰,以及交通领域可持续燃料的广泛应用。随着能源转型投资的激增,碳市场也展现出积极成效。国际海事组织(IMO)及欧盟等正通过一系列措施不断推动航运业的低碳发展,但可持续燃料成本高,需要一定的激励措施。企业和港口都应参与进来,并积极采取行动。

丹麦海事局气候与绿色转型处长Jakob Haugaard以视频的形式从丹麦的视角出发,探讨了航运脱碳的国际路径。他强调了监管框架、技术创新与国际合作在绿色转型中的核心作用,特别是IMO在推动航运减排方面的战略意义。丹麦通过推动船运燃料替代,不仅为市场公平竞争奠定了基础,还利用经济激励机制缩小了新旧燃料间的成本差距。此外,丹麦还通过加强国际合作等举措,支持节能与绿色能源技术的研发,并助力发展中国家提升绿色航运能力。

大连海事大学教授张爽聚焦于IMO的中期减排措施,详细阐述了这些措施作为国际法规体系的一部分,如何具体设定船舶设计、碳强度、近零排放技术燃料占比等目标。她表示,尽管在技术要素与经济要素上已取得一定进展,但在燃料标准、履约机制等方面仍存在分歧,需进一步明确规则,以促进新能源投资与生产。

上海碧海新能科技有限公司董事总经理兼合伙人Chris Chatterton从市场角度分享了绿色甲醇的发展前景。他表示,政策对绿色甲醇市场的形成具有重要影响。他强调了中国在绿色甲醇生产上的潜力,以及绿色走廊对绿色燃料交易的重要性。同时,他指出绿色甲醇市场面临着接受度、价格及可行性等挑战,需要通过增强需求、刺激投资来降低成本。

在圆桌讨论中,世界银行首席能源专家,中国、蒙古、韩国基础设施局国别主任王晓东博士马士基中国脱碳业务开发经理谢文轩,达飞轮船(中国)中国战略业务发展总监Florent D'AZEVEDO上海碧海新能科技有限公司董事总经理兼合伙人Chris Chatterton,围绕航运业绿色转型的具体实践、面临的挑战及未来趋势展开了深入交流。谢文轩与Florent D'AZEVEDO分别表达了对绿色转型的支持与期待,强调了经济可行性与安全性的重要性。Chris Chatterton则指出,尽管氨作为潜在绿色燃料备受关注,但其大规模供应在短期内仍面临挑战。同时,与会者还就燃料风险、船员安全及基础设施建设等议题展开了热烈讨论,共同探索航运业绿色转型的可行路径。

商业化路径,从示范走向市场


峰会的第二个环节主要针对绿色燃料的商业化路径,嘉宾们讨论了如何基于中国资源和场景,激发上下游创新活力,努力协同各方力量推动模式创新,打造“新油田”
该环节由Azure International首席执行官Hubert Beaumont主持。

彭博新能源财经业务总监陈泽岚在引导发言中表示,成本是制约绿色甲醇发展的瓶颈之一,但中国在成本方面具有优势。然而,承购协议的缺乏、资金多集中在生产侧、减排标准不明确,以及欧盟目标激励不足等问题,也制约了绿色甲醇的推广。尽管对绿色甲醇的需求假设较为乐观,但实际应用中可能会因其他燃料的替代而降低。未来,中国绿色甲醇的产能可能会供过于求,需要船运公司提升采购意愿。此外,港口改建储罐需要新的投入,而甲醇占地面积大,但与氨相比仍具有优势。因此,需要供需双方共同努力,推动绿色甲醇的发展。

在圆桌讨论中,马士基中国脱碳负责人卡卡(Karim Fahssis)马士基油轮绿色船舶及绿色燃料全球负责人Navid Ostadian-Binai达飞轮船(中国)中国战略业务发展总监Florent D'AZEVEDO,中广核新能源国家光热中心暨绿色燃料总经理董礼阳光电源副总裁、阳光氢能董事长彭超才,天合光能解决方案创新中心总经理肖福勤,正泰新能源氢能事业部总监吴伟伟,共同围绕绿色甲醇在航运业的应用与发展展开了深入探讨。

在绿色甲醇的成本与价格方面,与会嘉宾普遍认为与传统燃料相比存在差距。生物质价格波动对绿色甲醇的成本影响较大,因此,买方需要考虑政策因素,以降低成本。同时,中国部分地区在成本方面具有优势,这有助于推动绿色甲醇的普及。在合作方面,各方呼吁共同承担风险,需求方应审慎选择合作方,以避免供给过剩。供应商则认为在产业发展初期可出台补贴政策以鼓励投资,而长期订单则可分阶段定价,以减轻成本压力。

尽管绿色甲醇的发展面临诸多挑战,但与会嘉宾普遍认为通过加强合作、共同承担风险、寻求政策支持等措施推动绿色燃料的发展,绿色甲醇有望成为航运业实现碳中和的重要途径。

提升经济性,用得起才是硬道理 

成本问题是任何一个行业都无法回避的话题,绿色燃料不能只有绿色,更要具有价格优势。峰会的第三个环节聚焦降本,探讨哪些是绿色燃料降本的关键点。

该环节由曼恩能源方案公司DWE全球销售负责人Dr. Stefan Koch主持

落基山研究所交通、氢能和清洁技术投融资项目主任王喆在引导发言中深入剖析了绿色甲醇成本的经济性与未来应用前景。他表示,尽管绿色甲醇在航运领域具有一定的优势,但生物甲醇和电制甲醇仍面临着激烈的市场竞争。国际上对于绿色甲醇的定义存在差异,欧盟已有相关标准,而中国正在制定团标。生物质制甲醇和电制甲醇的产能受到可再生能源和生物质需求的影响,但实际产量却相对较低。生物质制甲醇在技术和成本方面仍存在问题,而绿氢则是影响电制甲醇成本的关键因素。预计到2030年,绿氢的成本将与灰氢持平并继续下降,对电制甲醇的成本产生重大影响,这与电解槽技术等相关,标准认定也至关重要。电价对绿氢成本的影响同样显著。以内蒙古为例,上网电价直接影响到风光装机规模和制氢成本,上网电量限制比例的变化也会产生影响,而下网电量对一体化项目的影响更大,政策的放宽有助于降低成本。生物质原材料和技术对生物质甲醇的成本产生重要影响,不同地区存在差异,收集运输也存在难点。煤制甲醇并不低碳,生物质甲醇和电制甲醇的成本较高,最早的成本评价可能要到2035年或2040年,但行业认为其价值较高,可能会提前到2030年。

在圆桌讨论中,嘉宾们围绕“成本经济性,用得起才是硬道理”这一主题展开了热烈讨论。申能股份有限公司副董事长奚力强提到,欧盟的政策引发了中国对绿色甲醇的关注与投资热情。上海虽然利用城市资源制甲醇,但仍面临碳源、绿电价值与标准认定等问题。明阳集团联席总裁冯志斌提出了一个包含风光程度等十个要素的评价模型,可用于评估氢氨醇项目的可行性。招运新能源副总经理王润德认为,目前生物质成本相对容易控制,从长远来看,新能源电价的下降将会降低甲醇的综合成本。运达股份氢氨醇业务部副总杨波表示目前甲醇的原料为生物质(秸秆),成本主要集中在原料上,不断改进气化工艺路线,可以进一步降低成本。上海电气风电集团股份有限公司解决方案部部长兼工研院副院长黄轩强调装备降本及打通产业链的重要性。阿法拉伐集团能源事业部中国区总裁刘翠霞分享了欧洲电制甲醇的经验,并强调了融合热能、减少能耗及合作的重要性。阳光氢能解决方案总监唐汉以10万吨甲醇为例,分析了度电成本对绿醇成本的影响,并认为未来5~10年绿醇将更具竞争力。 

加快技术创新,推动绿色燃料走向成熟


在峰会的第四个环节中,嘉宾们聚焦于技术成熟度,探讨了绿色甲醇的技术进步遵循的逻辑和规律,以及产业目前的技术水平,距离成熟技术还需走多远的路,以及走怎样的路。
该环节由中国可再生能源学会风能专业委员会副秘书长田野主持,来自企业和科研院所的代表分别结合各自的实践发表了主旨演讲。

中车电力机车研究所有限公司综合能源事业部氢能技术部系统项目经理饶再兴介绍了柔性绿电制氢系统。他表示,绿电制氢面临电氢耦合、离网制氢、氢氧互撞、电解槽功率调节范围窄及寿命能耗等问题与挑战。中车的团队从2015年开始设计氢车,2021年实现了首套IGBT制氢电源。其绿电制氢系统由EMS、DCS、电解槽及分解系统组成。

丹佛斯集团全球电气化业务发展总监Ottar Skjervheim介绍了目前丹佛斯在丹麦的园区内实现脱碳的努力,多家工厂已实现或即将实现碳中和。在海运业务方面,丹佛斯提供了电池、氨、压缩液化氢等燃料替代品和能源转化中心,为海运业提供能源转型解决方案。

格兰富区域产品经理姜世鳌介绍了“Power to X”行业的水优化技术。他表示,在制氢过程中有大量用水需求,目前大部分是灰色制氢工艺。若将灰氢变为绿氢,需要大量电力和超存水。生产1千克氢,需要9千克水。不同水源制造超存水,所需的水量及电力不同。而超存水质量影响制氢工艺,因此,需要进行预处理,使水质更好,并通过抛光延长电解槽寿命。

中国科学院广州能源研究所生物质热化学转化研究室主任阴秀丽介绍了生物质气化技术。目前,生物质利用较传统能源困难,原料供应难保障。生物质是绿色碳源,可与绿氢结合制甲醇。生物质气化技术从低端到高端发展,有糖和合成气平台,可实现多种应用。目前,生物质大规模应用面临难题,可借鉴煤气化经验耦合风光、电解水制氢控制绿色甲醇规模,但存在工程技术瓶颈。很多企业瞄准绿色甲醇方向,但要关注低成本制备合成气。短期可借鉴煤气化,长远应创新开发与生物质匹配的技术,因地制宜发展绿色甲醇。

曼恩能源方案DWE反应器中国区负责人马岩靖介绍了德国大众旗下曼恩的DWE反应器业务单元及电制甲烷和甲醇技术。面对海运对绿色燃料的需求,曼恩有二氧化碳电解槽、溺水废水变换反应器等用于“Power to X”领域,包括甲烷合成和甲醇合成技术,目前采用了模块化设计,并已有成熟商业规模的电制甲烷和甲醇项目案例,期待与中国共同开发适合中国市场的电制甲烷和甲醇技术。

中船温特图尔发动机(上海)有限公司总经理张志勇分享了目前中船在绿色燃料船用发动机方面的研发进展,包括开发混动系统、提供运营支持和培训、提供面向未来的改装方案等。中船获得了众多订单,涉及LNG双燃料发动机、氨燃料发动机和甲醇燃料发动机等。未来,燃料发动机都是双燃料发动机,控制系统可随时切换到常规燃料保证船舶运营。

霍尔中国能源部门经理Jonas Løgstrup Hansen分析了船舶能源绿色转型方向,中国目前电气化趋势明显,电能消耗未来将继续上升且未来能源结构中传统能源占比下降,可再生能源占比上升。目前92%的两用燃料船舶订单在亚洲,主要在中国,其中近三分之一准备成为双燃料船舶,多数为LNG船舶,表明海洋行业有转型但趋于保守,且现有双燃料船舶订单多为近五年新造船订单,与各国立法同步,绿色转型需立法推动及可行经济解决方案。从零件供应商视角,他还强调打造本地供应链,使解决方案更具经济性,推动立法支持。虽然霍尔是电机零部件供应商,但可扮演重要角色,同时开发具有灵活性的产品以适应未来的绿色燃料。

托普索(中国)技术总监梁继国介绍了托普索的相关技术布局,包括基于水电解的固体氧化物电解槽,可制成电子煤、氨、醇和绿色氢气等。在固体氧化物电解槽方面,托普索从1980年开始研发,在丹麦建全球最大商业化电解厂,规模为500MW,未来扩展到5GW,具有低电耗、不用贵金属原料、可做二氧化碳电解等优点。在动态合成氨方面,开发目标是宽负荷操作以适应绿氢波动。在甲醇方面,采用新路线避免焦油和高能耗挑战,在丹麦建有示范项目。在E-SAF方面,与合作伙伴共同推广基于二氧化碳、绿氢的产品,在丹麦建有第一个落地项目,计划于2026年年底投用。

合作共赢,共同应对航运业脱碳挑战

在峰会的最后,大连海事大学教授张爽做了闭幕总结。她认为此次峰会有助于明确海运业转型中的机会与挑战。当下,可以依靠政策驱动变化,政策在实现可持续未来中扮演重要角色,去碳化政策是多维度决策过程,要平衡各方面,包括政策有效性、供需方,同时保持公平、公正;产业需要政策确定性来驱动实现零碳的激励政策,政策要宏大且务实,应建立在结构完整政策框架下运作的模式,价值链的国际合作至关重要。
丹麦王国驻华大使馆海事海运事务参赞罗思德(Klaus Rostell)在闭幕总结中表示,没有任何一个国家、组织或企业可以在航运业脱碳方面单打独斗。要实现2050年减碳目标,合作在其中将发挥重要作用,而合作取决于共同的努力和知识CWEA

来源:风能专委会CWEA

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本文转载自风能专委会CWEA

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