内蒙古碳中和产业协会邀您共同了解“绿色甲醇”

文摘 2024-11-10 10:11 内蒙古

什么是绿色甲醇

从全球范围来看，约65%的甲醇由天然气加工生产而得，煤制甲醇约占35%，由生物质和可再生能源制取的甲醇不足1%。我国是全球最大的甲醇生产国和消费国，产能约占全球的65%。我国甲醇产能结构，主要以煤炭为主，占比80%。

但在“碳达峰、碳中和”时代新主题引导下，传统能源领域减排迫在眉睫，煤制甲醇不是一个可持续的发展选项，进而我们将目光投向绿色、可循环再生的制备甲醇的路线——绿色甲醇。绿色甲醇作为一种清洁能源，不仅可以降低二氧化碳的排放，甚至还可以利用二氧化碳生成甲醇，为全球“碳中和”提供了新的路径。

目前，绿色甲醇概念尚无明确界定，绿色甲醇的认定主要取决于原料的可再生属性。主要包括：

电制甲醇：指利用太阳能、风能等可再生能源获得绿色电力，电解水制绿氢，再由绿氢与来源于可再生资源或空气直接捕捉的CO2，转化生产的甲醇

生物甲醇：利用生物质原料生产的甲醇被称为生物甲醇。通过裂解或热解方式，将秸秆等原材料的生物质转化为一氧化碳和氢气，再经过催化剂合成甲醇。生物甲醇分为生物质耦合绿氢制甲醇和无绿氢耦合制甲醇两种。

绿色甲醇应用在哪里

首先，绿色甲醇作为航运燃料，未来具有很大的需求量和市场潜力。船舶运输是当前国际贸易的主要货运形式，其承担了全球贸易运输总量的90%以上，而海运船舶目前主要以燃油为动力，会排放大量的温室气体。据此，国际海事组织（IMO）2018年通过了减排初步战略，2023年7月发布了最新的减排战略，提出到2030年全球海运年碳排放总量与2008年相比至少下降20%，力争30%；2040年下降70%，力争80%，2050年实现零碳排。因此，寻找替代燃料是未来船舶航运的必由转型方向。

当前，航运业替代燃料主要包括液化天然气（LNG）、液化石油气（LPG）、甲醇、氢、氨等，然而，LNG在燃烧过程中仍存在温室气体排放，同时其运输及加注过程中有可能发生甲烷散逸，减排效果有限。甲醇不需要低温或高压存储，它比LNG、氨和氢燃料更容易储存和处理，与柴油、汽油等燃料储存方式接近，甲醇分子不含硫，燃烧后不会产生硫氧化物。然而传统制甲醇减排效果较LNG并无明显优势，在此情况下，绿色甲醇的优势则更加突出明显了。2030年全球航运业绿色甲醇需求量预计将达到2000万吨。

其次，绿色甲醇还可以作为储能储氢的关键“钥匙”。氢气被认为是最理想的未来主要清洁能源之一，但氢气制取成本高、储存及运输困难等问题是制约氢能产业发展的“瓶颈”。甲醇行业的整体成熟度远高于氢能，目前甲醇的制备、储运、使用等环节的技术与基础设施十分完备，可有效解决当前氢能储运技术与标准体系不成熟造成的氢能应用困难问题。用好绿色甲醇，将成为用好氢气这一清洁能源的有力手段之一。

最后，在传统甲醇的“主战场”化工行业，绿色甲醇有逐步取代的优势，化工行业同样面临巨大的脱碳压力，电制或生物甲醇在工业场景降碳需求巨大，且市场空间远超航运需求。到2050年，全球甲醇市场需求有望达到5亿吨，绿色甲醇的主力应用场景还是在于作为合成甲醛、制取烯烃的低碳绿色化工原料。

绿色甲醇存在的问题和挑战

尽管绿色甲醇有诸多好处，但其发展应用还面临着一些问题，主要体现在技术选择、市场机制和场景适配三个方面。如相关支撑性机制措施（如基于市场的措施等）仍存在不确定性，各方对减排路径的看法仍不尽相同，航运业通向净零排放的道路上充满了挑战。对于生物甲醇，其还需解决生物质气化炉技术不成熟、原料产能不足、经济性和环境持续性压力等方面的问题；对于电制甲醇，目前国产二氧化碳加氢制甲醇的催化剂性能问题仍待解决，其生产过程中必备的绿电也存在波动性并会进一步影响化工生产的稳定性，也令电制甲醇短期内在技术可行性和经济性上存在短板。

绿色甲醇未来展望

绿色甲醇作为新能源领域的一颗新星，它的发展前景十分广阔。从燃料性质上看，绿色甲醇理论上属于碳中和燃料，具备实现中长期减排目标的潜力；从生产制备上看，绿色甲醇生产路径多样，生物质甲醇、电制甲醇制备技术已有一定基础，中短期内具备更低的成本优势；相较于其它替代燃料，甲醇在技术成熟度、安全性、规范标准完备性等方面具有一定优势，不存在明显短板制约因素；从应用上看，国际上二冲程低速甲醇燃料发动机已实船应用多年，未来四冲程中速机将陆续实现商用，将出现较大市场需求。

未来如何应对

2023年12月，国家发展改革委修订发布《产业结构调整指导目录（2024年本）》，在新能源鼓励类产业的发电互补技术与应用领域，增加了“电解水制氢和二氧化碳催化合成绿色甲醇”，明确了发展绿色甲醇的战略需求，国内行业竞争与日俱增，但我们相信这既是挑战也是机遇，集团在绿色甲醇发展道路上目标明确、前景可观。

来源：内蒙古碳中和产业协会摘抄整理

编辑：内蒙古碳中和产业协会编辑部

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