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破解“雙碳”難題,甲醇經(jīng)濟(jì)解密煤化工“綠色標(biāo)簽”

來源:期貨日報(bào) 時(shí)間:2023-03-15 12:02:13

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2006年,諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主、著名有機(jī)化學(xué)家喬治·奧拉在一本書里,圍繞全球面臨的能源危機(jī),提出了一個(gè)解決能源問題的新概念——甲醇經(jīng)濟(jì)。他提到,油氣之后,人類的燃料就是甲醇。能源和環(huán)境是當(dāng)今世界各國面臨的共同問題,作為一種新型清潔可再生燃料,甲醇被貼上了“綠色標(biāo)簽”。如今,甲醇以越來越多的“綠色身份”走進(jìn)大眾生活,甲醇汽車、甲醇船舶、甲醇燃料電池、甲醇清潔取暖已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段,綠色甲醇產(chǎn)量逐年遞增,在實(shí)現(xiàn)“雙碳”發(fā)展目標(biāo)中“大顯身手”,甲醇工廠也正以“綠色行動(dòng)”帶動(dòng)甲醇綠色行業(yè)發(fā)展。


提供了新的解題思路


談及象征 “綠色”的新能源汽車,大多人首先會(huì)想到,用純電動(dòng)技術(shù)和燃料電池技術(shù)徹底淘汰內(nèi)燃機(jī),實(shí)現(xiàn)零排放。殊不知,還有一條路徑,以甲醇為主的替代燃料汽車也是實(shí)現(xiàn)交通領(lǐng)域“雙碳”目標(biāo)時(shí)間短、見效快、影響面廣的重要方式。


“與純電動(dòng)車相比,甲醇的全生命周期碳排放表現(xiàn)更好;與氫燃料車相比,甲醇在常溫常壓下是液體,制造、運(yùn)輸、儲存的成本更低,對車輛的結(jié)構(gòu)改造也更小?!睒I(yè)內(nèi)人士表示。


據(jù)期貨日報(bào)記者了解,甲醇是低碳、含氧燃料,具有燃燒高效、排放清潔、可再生等綠色屬性,且常溫常壓下為液態(tài),儲、運(yùn)、用以及能量形式轉(zhuǎn)換較其他新能源和清潔能源更安全便捷。在實(shí)現(xiàn)全球碳中和戰(zhàn)略背景下,甲醇由于生產(chǎn)來源廣泛、經(jīng)濟(jì)體量巨大、全產(chǎn)業(yè)鏈可持續(xù)發(fā)展,已逐步成為業(yè)界公認(rèn)的理想的新型清潔可再生燃料。


事實(shí)上,近年來,在全國兩會(huì)中,也曾多次出現(xiàn)有關(guān)甲醇燃料和甲醇汽車的提案,而《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》也提到,把“促進(jìn)甲醇汽車等替代燃料汽車推廣”納入“綠色產(chǎn)品和節(jié)能環(huán)保裝備供給工程”,把“二氧化碳耦合制甲醇”列入“綠色低碳技術(shù)推廣應(yīng)用工程”,這無疑讓甲醇的 “綠色標(biāo)簽”更加深入人心。


在探索綠色能源發(fā)展,推動(dòng)綠色低碳發(fā)展方面,中國已經(jīng)走在了前面,以吉利為代表的中國企業(yè),也在積極推動(dòng)甲醇燃料及甲醇汽車的發(fā)展。


“我原來的夢想是讓每個(gè)中國人一年的收入能買一輛轎車。我現(xiàn)在的夢想是把排放到空氣中的二氧化碳充分收集起來,讓太陽能和二氧化碳合成液態(tài)的綠色甲醇,用綠色甲醇破解世界能源和‘雙碳’難題?!奔毓杉瘓F(tuán)董事長李書福日前接受媒體采訪時(shí)表示。


記者了解到,作為國產(chǎn)車的領(lǐng)軍企業(yè),吉利汽車很早便開始推動(dòng)綠色發(fā)展,是我國工信部五省市甲醇汽車試點(diǎn)運(yùn)行項(xiàng)目中投放甲醇汽車數(shù)量最多的汽車企業(yè)。


如今,已到花甲之年的李書福已為綠色甲醇夢想拼搏了18年。不僅突破了甲醇汽車的技術(shù)瓶頸,還打通了甲醇全產(chǎn)業(yè)鏈體系,形成醇、運(yùn)、站、車、捕的循環(huán)生態(tài)和多元場景,實(shí)現(xiàn)了從小批量試點(diǎn)運(yùn)行到大規(guī)模推廣應(yīng)用的跨越。


在推進(jìn)綠色甲醇發(fā)展上,吉利做了很多努力。除了在產(chǎn)業(yè)布局上加大甲醇的投入外,全國人大代表李書福也曾多次在兩會(huì)期間就甲醇汽車提出議案與建議,為我國甲醇行業(yè)的發(fā)展建言獻(xiàn)策。


據(jù)了解,2009年兩會(huì)上,還是全國政協(xié)委員的李書福提交了一份 “關(guān)于盡快出臺甲醇車國家標(biāo)準(zhǔn)的提案”,呼吁盡快完成甲醇汽車國家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。2017年、2019年、2022年李書福三次為甲醇燃料以及甲醇汽車發(fā)聲。此外,全國人大代表、吉利商用車集團(tuán)首席科學(xué)家劉漢如也在近幾年的兩會(huì)上多次呼吁推動(dòng)液態(tài)陽光綠色甲醇的應(yīng)用。


“關(guān)于甲醇作為替代能源,我國‘六五’期間就開展了技術(shù)層面的工作,經(jīng)過多年發(fā)展,到2005年前后,甲醇作為石油替代的一個(gè)主要方向進(jìn)入小規(guī)模試點(diǎn)?!碧I(yè)學(xué)院化學(xué)與化工系主任王峰表示,經(jīng)過多年試點(diǎn)后,2013年工信部作出“甲醇替代汽柴油在技術(shù)上是可行的”結(jié)論,隨后把試點(diǎn)擴(kuò)大到山西、陜西、貴州、甘肅和上海四省一市。“經(jīng)過5年的試點(diǎn)運(yùn)行,2019年3月19日,工信部等八部委聯(lián)合發(fā)文推進(jìn)甲醇燃料在全國的推廣,為甲醇清潔能源產(chǎn)業(yè)提供了政策保障?!蓖醴宸Q。


以山西省為例,以山西中油大成環(huán)能科技有限公司為首的多家企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)經(jīng)過多年探索,該省已經(jīng)成為甲醇燃料和甲醇汽車研究、推廣應(yīng)用的發(fā)源地,從甲醇燃料調(diào)配、加注、使用到甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車的生產(chǎn)制造,建立了完備的低碳綠色甲醇應(yīng)用體系和良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。


大有可為 綠色應(yīng)用前景十分廣闊


中國是能源大國,但人均能耗和發(fā)達(dá)國家相差較大。能源剛性需求的增加,也為“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)帶來了巨大挑戰(zhàn)。


業(yè)內(nèi)人士表示,我國是全球最大的甲醇生產(chǎn)國和消費(fèi)國,交通是重要的能源消費(fèi)領(lǐng)域。


“從燃料方面看,交通及熱力燃料依然是甲醇最大的應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)金聯(lián)創(chuàng)甲醇負(fù)責(zé)人荊常婷介紹,甲醇燃料在甲醇中消耗占比約13%,主要包括甲醇汽油、甲醇汽車、船用燃料、鍋爐、灶具等,其中交通燃料上有很大優(yōu)勢,不僅排放較低,還具有較好的經(jīng)濟(jì)性,而且甲醇總量龐大,全球均有供應(yīng)。


從地域分布看,甲醇燃料已推廣到全國27個(gè)省市,集中在陜西、山西、貴州、河北、安徽等燃料生產(chǎn)和應(yīng)用大省。


“在交通領(lǐng)域應(yīng)用甲醇燃料不僅能降低碳排放,也能保障國家能源安全?!睒I(yè)內(nèi)人士稱,假如國內(nèi)1/3的車輛使用甲醇燃料,可以減少8000萬噸石油進(jìn)口,回收1.32億噸二氧化碳,能夠保障我國交通領(lǐng)域能源安全,助力碳中和。


目前,我國甲醇汽車已經(jīng)從試點(diǎn)驗(yàn)收轉(zhuǎn)向正式推廣應(yīng)用,我國甲醇汽車的技術(shù)儲備也處于世界領(lǐng)先地位。


據(jù)了解,當(dāng)前,我國甲醇汽車市場保有量近3萬臺,總運(yùn)行里程近100億公里。業(yè)內(nèi)人士表示,與傳統(tǒng)柴油重卡相比,遠(yuǎn)程甲醇重卡在燃料費(fèi)用上可節(jié)省18%—32%。隨著石油資源的日益緊張,未來甲醇燃料的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢將越來越大。


值得一提的是,除了在汽車領(lǐng)域有發(fā)揮價(jià)值的空間,在船舶領(lǐng)域,甲醇也成了冉冉升起的“明星”。


2015年,隨著全球第一艘甲醇動(dòng)力船改造成功投入運(yùn)營,全球交通運(yùn)輸業(yè)可持續(xù)發(fā)展邁出了一大步。國際市場中,也掀起一股研發(fā)甲醇燃料船的浪潮。


據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹,去年6月,我國首制甲醇雙燃料動(dòng)力綠色船舶在中國船舶集團(tuán)旗下廣船國際交付離廠,配備了世界領(lǐng)先的甲醇雙燃料驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),最高可減少75%碳排放、15%氮排放和99%的硫及顆粒物排放。航運(yùn)巨頭丹麥馬士基公司一直是甲醇燃料的支持者。早在2021年,馬士基航運(yùn)公司就選擇對氨、甲醇、生物柴油以及木質(zhì)素等進(jìn)行研究測試,并宣稱將于2023年啟用以甲醇為燃料的支線集裝箱。


對此,新能(天津)能源有限公司(下稱新能天津)期現(xiàn)業(yè)務(wù)總監(jiān)何禎圣表示,在船用領(lǐng)域,綠色甲醇將是未來主要的低碳替代燃料?!凹状紕?dòng)力技術(shù)簡單,易于儲存使用,運(yùn)維成本低,安全性高,價(jià)格波動(dòng)幅度小。”何禎圣稱,目前馬士基、中遠(yuǎn)海運(yùn)等公司都在加緊布局甲醇燃料船,綠色甲醇未來在船用領(lǐng)域發(fā)展?jié)摿^大。


在他看來,船用領(lǐng)域的最大阻力是構(gòu)建符合標(biāo)準(zhǔn)的綠色甲醇供應(yīng)鏈體系?!澳壳罢嬲蠘?biāo)準(zhǔn)的綠色甲醇是生物質(zhì)甲醇,國內(nèi)產(chǎn)能不足且生產(chǎn)成本較高。”何禎圣稱。


何禎圣告訴記者,作為甲醇產(chǎn)業(yè)代表,新能天津也一直在積極推動(dòng)甲醇產(chǎn)業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型。“一方面,關(guān)注甲醇燃料領(lǐng)域,另一方面,關(guān)注窯爐和灶用、制氫領(lǐng)域。盡管發(fā)展空間廣闊,但都面臨較大的開發(fā)難度。”他稱。


據(jù)介紹,車用市場主要面臨電動(dòng)車的沖擊。窯爐和灶用領(lǐng)域,因單體客戶規(guī)模小且分散,老裝置需要改造,并需要配套?;穬蓿_發(fā)難度較大?!皬某杀窘嵌葋碚f,甲醇在替代工業(yè)鍋爐和窯爐的使用過程中,價(jià)格波動(dòng)比較大,經(jīng)濟(jì)性并不穩(wěn)定。”他稱。


此外,作為氫氣的載體,甲醇便于存儲和運(yùn)輸,可進(jìn)行在線制氫,發(fā)展?jié)摿^大,但發(fā)展進(jìn)度偏慢。


對此,業(yè)內(nèi)人士表示,可再生能源甲醇的制備要循序漸進(jìn),絕不能一擁而上。甲醇燃料應(yīng)用領(lǐng)域要做好低碳清潔燃料應(yīng)用相關(guān)配套政策、系統(tǒng)工程建設(shè)、宣傳和出臺鼓勵(lì)措施。


大顯身手 助力能源安全和碳中和


“十四五”期間,國家實(shí)施“雙碳”戰(zhàn)略,是現(xiàn)代煤化工高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵階段。以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能化、綠色化發(fā)展為目標(biāo),多數(shù)行業(yè)將往低碳轉(zhuǎn)型。非化石能源替代步伐加快,生態(tài)環(huán)境約束不斷強(qiáng)化,“雙碳”戰(zhàn)略實(shí)施,對相關(guān)行業(yè)發(fā)展是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。


“我國甲醇產(chǎn)能在9932萬噸附近,2000年之后煤化工、環(huán)保、碳中和、能耗雙控等均在進(jìn)行。”荊常婷說。


2008—2018年,我國煤制甲醇進(jìn)入快速擴(kuò)張期,也帶來了一系列的問題。


“第一,甲醇生產(chǎn)中需要消耗大量的水,但我國煤炭資源豐富的地區(qū)存在水資源匱乏的問題,所以在部分地區(qū)煤制甲醇存在較為嚴(yán)重的水資源占用問題。第二,自航天爐技術(shù)推廣應(yīng)用后,生產(chǎn)甲醇用的煤變得廣泛,產(chǎn)生的殘?jiān)⒏碑a(chǎn)品非常多,存在一定的資源浪費(fèi)和污染問題。”齊盛期貨分析師于芃森表示,國家就此出臺了相關(guān)規(guī)定,自2018年起,除去關(guān)系國計(jì)民生的重大項(xiàng)目外,部分地區(qū)不再批復(fù)新建煤制單醇項(xiàng)目,甲醇生產(chǎn)逐步邁向綠色、清潔化。


于芃森告訴記者,二氧化碳制甲醇是目前甲醇產(chǎn)業(yè)研究和推進(jìn)的方向,從空氣中捕捉二氧化碳,再利用風(fēng)能、太陽能產(chǎn)生的電力,與水催化生產(chǎn)甲醇,可以真正實(shí)現(xiàn)碳中和和能源的綠色循環(huán)利用,更解決了富余電力的存儲問題。


值得一提的是,2月21日,由吉利控股集團(tuán)和河南省順成集團(tuán)共同投資的全球首個(gè)十萬噸級綠色低碳甲醇工廠在安陽正式投產(chǎn),這是我國首套、全球規(guī)模最大的二氧化碳加氫制綠色低碳甲醇工廠,為中國能源多樣化戰(zhàn)略點(diǎn)燃了一座新燈塔,是推進(jìn)中國式現(xiàn)代化的生動(dòng)實(shí)踐。


該工廠綜合利用順成集團(tuán)焦?fàn)t氣中的副產(chǎn)氫氣與從工業(yè)尾氣中捕集的二氧化碳合成綠色低碳甲醇。每年生產(chǎn)11萬噸甲醇,可直接減排二氧化碳16萬噸,相當(dāng)于增加森林種植面積16萬畝,具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。


據(jù)期貨日報(bào)記者了解,順成集團(tuán)采購了300臺吉利遠(yuǎn)程重卡作為物流車投入使用,車輛所使用的燃料來自于安陽甲醇工廠生產(chǎn)的綠色低碳甲醇,預(yù)計(jì)每年將減少柴油消耗1.5萬噸,減少碳排放4.5萬噸,節(jié)省燃料費(fèi)3000萬元左右,既節(jié)約了成本,又回收了二氧化碳,一舉多得。這是首次商用車燃料全部來源于綠色甲醇,真正實(shí)現(xiàn)了從能源生產(chǎn)到加注再到應(yīng)用的綠色運(yùn)力生態(tài)閉環(huán)。


在李書福看來,打造甲醇循環(huán)經(jīng)濟(jì)是助力能源安全和碳中和的有效路徑。他認(rèn)為,未來,一定會(huì)更大規(guī)模地利用二氧化碳,更大規(guī)模地利用風(fēng)能、太陽能等不穩(wěn)定能源合成綠色甲醇,為世界能源革命和碳中和帶來新的多樣化技術(shù)路徑。


荊常婷告訴記者,除了順成集團(tuán)外,魯西、斯?fàn)柊畹绕髽I(yè)也有計(jì)劃新建二氧化碳制甲醇項(xiàng)目,不過目前投產(chǎn)進(jìn)度暫不確定。


“二氧化碳制甲醇如果能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化量產(chǎn),對能源產(chǎn)業(yè)將是一個(gè)顛覆性的改革。攻克了這一難關(guān)之后,加上甲醇汽車、甲醇重卡、甲醇輪船,將完全實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)?!庇谄M森表示,目前人類對于氫能源的使用正嶄露頭角,甲醇制氫是目前較為經(jīng)濟(jì)的工業(yè)化生產(chǎn)方案?!拔磥恚绻麣淠茉茨軌蛉〉贸晒?,也將推動(dòng)甲醇的使用。在未來新能源發(fā)展方面,甲醇一定大有可為?!彼f,傳統(tǒng)基于煤炭生產(chǎn)的甲醇比例會(huì)逐步降低,生物制、二氧化碳制等工藝路線將逐步占據(jù)主導(dǎo)。


據(jù)何禎圣介紹,2022年,新能天津母公司新奧股份制訂并發(fā)布了綠色行動(dòng)計(jì)劃,力爭實(shí)現(xiàn)自身碳排放的減排與中和,同時(shí)不斷打造低碳綠色解決方案,與產(chǎn)業(yè)鏈伙伴共建清潔美麗新世界。其中,化工板塊將通過提升可再生能源利用、投資綠色工藝流程等舉措,在自身減碳基礎(chǔ)上,致力于幫助客戶減碳。“我們已經(jīng)提前啟動(dòng)了市場開發(fā)布局,一起積極探索甲醇能源領(lǐng)域,發(fā)揮新奧新能天津在能源領(lǐng)域的優(yōu)勢,培育和引導(dǎo)客戶用能需求?!?/p>


在他看來,甲醇產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型將給行業(yè)帶來新的活力。一方面,加速生產(chǎn)企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝的升級,促進(jìn)上游企業(yè)新陳代謝;另一方面,帶來了烯烴后另一個(gè)需求增長點(diǎn),且可能實(shí)現(xiàn)甲醇產(chǎn)品從原料到綠色燃料的升級,提升產(chǎn)品地位。


“甲醇產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型,未來可能面對更廣闊的國際市場,國內(nèi)甲醇出海的可能性增大,借助期貨的定價(jià)功能,能夠使國內(nèi)綠色甲醇產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)在參與國際競爭過程中更有話語權(quán)?!焙蔚澥ケ硎?,期貨市場發(fā)揮平抑風(fēng)險(xiǎn)作用,讓生產(chǎn)和貿(mào)易企業(yè)在探索綠色轉(zhuǎn)型過程中,更專注于技術(shù)創(chuàng)新和業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新。在他看來,未來碳交易體系完善后,現(xiàn)貨市場與甲醇期貨交易、碳交易市場結(jié)合,還能使企業(yè)獲得更豐厚的產(chǎn)品溢價(jià),甲醇更能釋放綠色價(jià)值。


甲醇產(chǎn)業(yè)本質(zhì)上是一個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),但新時(shí)代賦予了它新的內(nèi)涵?!半S著技術(shù)的進(jìn)步迭代,我國多種能源協(xié)同發(fā)展,風(fēng)光火儲一體化,電解水制氫和二氧化碳捕集技術(shù)耦合制甲醇能夠把綠色低碳技術(shù)和甲醇產(chǎn)業(yè)結(jié)合起來,進(jìn)一步推動(dòng)我國的碳達(dá)峰和碳中和?!蓖醴迦缡钦f。


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