《零碳中国·绿色甲醇》蓝皮书发布

科技   2024-11-25 17:52   北京  

11月8日,“2024(第五届)国际碳中和与绿色投资大会暨第三届零碳城市峰会”在上海国家会展中心成功举办。作为第七届中国国际进口博览会的高规格配套活动,大会以“重塑能源新格局,共筑零碳新经济”为主题,共同探索和实践零碳转型的有效路径,受到了来自德国、英国、法国、瑞典、新西兰等国家及香港特区的大力支持。
大会期间,中国投资协会能源投资专业委员会(以下简称“能投委”)副秘书长兼研究部主任郑冬冬主持发布了《零碳中国·绿色甲醇》蓝皮书。
近年来,可再生能源快速发展,其发电不稳定以及资源与工业产业布局不匹配等问题凸显,氢能基于其能源属性和长时储能功能成为与可再生能源协同发展的新型能源,但氢能在储运环节以及应用领域的技术瓶颈仍然存在,因此“绿色甲醇”项目模式应运而生,作为可再生能源制氢产业链的延伸,“风光储氢醇”一体化项目代表了能源发展的新趋势。然而,绿色甲醇产业仍处于起步阶段,市场期望值与产业发展实际存在差距,盲目投资可能带来较高风险。鉴于此,能投委特编制《零碳中国·绿色甲醇》蓝皮书,旨在深入研究绿色甲醇产业的发展背景和意义,分析其技术路线、生产成本和产业发展模式,探讨其市场定位和发展潜力,并针对产业发展中遇到的问题提出具体的解决方案和建议,为能源领域的从业者、投资者和政策制定者提供有价值的参考和指导。
蓝皮书分析指出,甲醇作为一种以氢为主要原料、含氢量高的化学品,其技术成熟、应用场景广泛、产业规模庞大,除了满足原料市场需求,还可以作为氢能的存诸介质,促进氢能的协同发展。我国是世界最大的甲醇生产、消费、进口国,2023年我国甲醇产能约占世界产能60%,表观消费量约占全球产量的75%。从数据来看,我国甲醇年进口规模呈波动上升态势,已成为我国甲醇消费市场的重要组成部分,约占年甲醇消费总量的15%-20%,主要来源于中东、东南亚及美洲地区。
绿色甲醇产业的兴起,不仅是发展可再生能源、解决氢能储运问题的方案,同时也基于市场对绿色甲醇的积极需求,其中最突出的就是国际航运产业,在国际海事组织(IMO)提出的到2030年绿色燃料占国际航运所用能源不低于5%,力争达到10%的战略规划目标下,绿色甲醇成为国际航运领域实现减排目标的重要途径;我国基于丰富的可再生能源资源和全球领先的可再生能源产业基础,以及全球最多运力最强的国际航运港口布局,发展绿色甲醇产业的潜力巨大,如果目前我国1亿吨甲醇消费全部由绿色甲醇替代,带动的可再生能源、储能、氢能项目及制造业产业投资将达到10万亿人民币,是落实发展新质生产力的具体体现,也是助力我国能源转型和产业经济高质量发展的重要新增驱动力。
蓝皮书指出,目前全球对于绿色甲醇的定义尚未形成统一的共识,相关标准和方法学也都在探索完善阶段,我国对于绿色甲醇尚未有明确的定义和标准,行业普遍认同绿色甲醇的关键在于其制取原材料的来源是否足够清洁低碳。根据绿氢和绿碳的获取来源不同,符合国际主要区域和国际组织对绿色甲醇生产要求的技术路线主要分为可再生能源制绿氢再制甲醇和生物质制甲醇两种技术路线,其中生物质制甲醇又根据是否额外补充绿氢分为两种模式。报告同时对不同技术路线的绿色甲醇生产成本进行了理论分析,在生物质原料价格500元/吨的情况下,生物质制甲醇成本达到3379元,在可再生能源制氢再制甲醇情况下,以电价0.2元/千瓦时计算,绿色甲醇生产成本超过4123元/吨。
综合来看,绿电制氢再制甲醇和生物质制甲醇的方式各有优劣,从新能源转化新产品的发展新思路以及提高生产效率、最大化利用生物碳等角度来看,可再生能源制氢耦合生物质气化制取甲醇将成为绿色甲醇的主要生产方式。目前技术问题集中在如何提高生物质气化效率以及气化合成气中的氢碳比、提高可再生能源制氢的稳定性和效率以及各工艺环节的效率提升等方面,成本问题主要与生物质原料成本、可再生能源发电成本、设备价格等密切相关。从成本分析可看出,绿色甲醇的成本相比传统化石能源制甲醇仍高出不少,需要在具有承担绿色溢价能力的市场或体现绿色甲醇绿色属性经济价值的政策环境中才能得以发展,绿色航运整体规模具有一定局限性,但在绿色甲醇发展初期可能将扮演促进产业降本增效、规模发展的角色。
表 1  部分在建绿色甲醇项目信息
序号

项目所在地

项目名称

投资企业

总投资额亿元

在建产能万吨/

预期投时间

远期规划产能万吨/

技术路线

1

吉林辽源

吉林辽源年产80万吨绿色甲醇项目

中国天楹

174

17

2026

80

绿氢耦合生物质

2

内蒙古兴安盟

绿氢制50万吨绿色甲醇项目

金风科技

30

50

2026

50

绿氢耦合生物质

3

吉林洮南

风电耦合生物质绿色甲醇一体化示范项目

上海电气

56

5

2025

25

绿氢耦合生物质

4

河南许昌

襄城12万吨/年绿色甲醇项目

隆基生物能源

20

12

2026

12

生物质甲醇

5

江苏盐城

岚泽能源年产30万吨绿色甲醇项目

岚泽能源

22.5

30

2026

30

生物质甲醇

数据来源:能投委整理
商业模式也是保障产业稳定可持续发展的关键因素。就绿色甲醇产业来讲,生物质原料的低成本、稳定供应是决定产业成败的关键。蓝皮书创新性提出了以县域为单位的特许权经营模式和市场化运作锁定生物质原料保障的模式,并从一体化发展的角度,提出平衡各环节的投资风险和成本控制的创新合作模式供参考。
蓝皮书认为,我国具有引领国际绿色甲醇市场的能力和条件,同时也将是绿色甲醇最大的应用市场。蓝皮书预测认为,随着化工领域纳入全国统一碳市场,化工领域会成为我国绿色甲醇的主要消费领域,而燃料需求则在绿色甲醇产业的发展前期起到支撑作用;氢能储运领域则蕴藏巨大的消费潜力,根据中国投资协会发布的《零碳中国·绿色投资》蓝皮书预测,到2050年我国氢能消费需求将超过8100万吨,氢能储运领域的绿色甲醇需求将超过4.32亿吨。
图 1  零碳情景下的2050年氢能消费量
数据来源:中国投资协会、落基山研究所,《零碳中国·绿色投资》蓝皮书
绿色甲醇产业整体处于发展初期,存在的问题仍较多。首先,全球尚未出台统一标准,虽有国际机构提出一些定性或定量要求,但尚未统一定义,标准的不确定会对投资者带来较大的投资风险;关于成本问题,产业发展初期必然存在高成本的问题,但消费绿色甲醇是为了避免或者减少碳税的征收,如果使用绿色甲醇成本已经高于使用传统能源制醇和应收碳税之和,那么消费需求必然大幅降低,不利于绿色甲醇行业的发展;在市场方面,目前国际航运市场是绿色甲醇需求最积极的领域,但受到技术、成本、国际形势等多种因素影响仍存在较多不确定性,绿氨及LNG在国际航运领域与绿色甲醇呈竞争态势,俄乌战争、巴以冲突等国际形势对航线的影也造成国际航运为绿色燃料溢价付费的意愿降低;在产业统筹规划和顶层设计方面,根据能投委的调研,目前新规划的风光储氢醇的项目产能总和已经远超于全球市场所需,其中不乏有以生产绿色甲醇名义抢占可再生能源发电指标,且其中大多数再持观望态度,项目进展缓慢。绿色甲醇发展初期需要通过规模化降低成本,需要以足够的优质资源保障项目的可实施性。有限的资源,可实施的项目规模也有相应限度,如不能做好顶层设计和统筹规划,必将影响真正有意愿实施项目的资源供给,影响行业良性发展。
聚焦行业现阶段存在的问题,蓝皮书提出了针对性的建议,包括呼吁国家相关主管部门应从培育发展新质生产力、推动能源和产业经济高质量转型的高度,将绿色甲醇纳入国家能源体系和能源产业名录,加强国家规划指导,将建立和完善绿色甲醇标准和认证体系作为重点工作,尤其是积极参与绿色甲醇国际标准的制订,最大化掌握绿色甲醇评价标准的话语权等。
从项目投资角度,蓝皮书提出,绿色甲醇项目投资大,风险相对较高,需要产业链上下游同心协力,建议国际航运企业等市场消费主体深度参与绿色甲醇项目的开发与投资,提供市场保障,分担投资风险,降低产品使用成本。
从统筹规划产业发展的层面,蓝皮书建议地方政府应对区域内风能、太阳能、生物质能及土地等与绿色甲醇项目密切相关的资源情况进行全面摸排,对区域资源可承载的绿色甲醇项目规模进行统筹规划,汇集资源能力,支持有能力的投资主体开展风光储氢醇一体化项目的开发建设,制订区域内开展绿色甲醇项目的实施标准,设立透明公开的专家评审制度,建立竞争性选拔机制,严把项目审批关,提高市场准入门槛,严禁利用绿色甲醇项目名义套取可再生能源资源的情况发生。
在市场应用领域,蓝皮书提出应加快推进将化工、建材、冶金等行业纳入全国碳市场交易范围,完善碳排放核查和交易机制,培育绿氢及绿色甲醇的消费市场,建立完善国内绿色甲醇认证体系,积极探讨绿色甲醇在能源、交通、生物医药、食品等领域的创新应用;同时在国际市场领域,要依托我国全球第一的沿海港口资源,以低成本快速抢占国际绿色甲醇市场,前瞻布局建立国际绿色甲醇交易中心和国际绿色甲醇加注中心,掌握国际绿色甲醇交易定价权,为绿色甲醇在更多国际领域的应用提供支持,
蓝皮书在最后指出,风光储氢醇一体化发展模式涉及多个产业领域,要重视发挥行业协会的资源整合和桥梁纽带作用。以能投委为例,通过多年的探索与实践,于2020年牵头提出《零碳中国倡议》,围绕倡议的落实建立了标准、技术、人才、投资、产业等五大体系,全面推动零碳中国从理念走向实施。推动各地开展“风光储氢醇”一体化绿色甲醇项目是能投委重点工作之一,作为项目策划者和项目顶层设计单位,能投委结合地方的资源禀赋为政府提供专业咨询和项目策划方案,明确开展绿色甲醇项目的条件和产生的效益,通过整合协会会员单位和战略合作单位资源,科学选择各产业环节的投资、建设、设备、技术、运营、服务等领域合作伙伴,并作为全过程咨询单位为项目的顺利实施提供咨询服务,确保项目的顺利实施,取得良好效果,积累了丰富的经验,未来将进一步拓展合作范围,为更多地区和更多行业企业提供服务,为我国绿色甲醇产业的快速发展贡献力量。
写在最后,零碳中国蓝皮书系列是能投委落实《零碳中国倡议》的具体行动,已成为倡议项下的重点品牌成果之一。蓝皮书为年度报告,围绕能源和零碳发展领域的重点热点问题,联合具有研究能力的科研院所、大专院校、行业协会、头部企业等共同研究,并在每年11月8日上海进博会期间隆重发布,已发布的《零碳中国·绿色投资》《零碳中国·氢能》《零碳中国·新型储能》《零碳中国·生物天然气》等蓝皮书受到行业企业、政府机构和相关主管部门的积极反馈和高度评价,未来希望能与更多有意向的单位合作,共同为行业奉献更多更有价格的研究成果。
请联系我们:能投委  010-63389236/ccei_office@163.com

文章来源 | 微能网

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