圖片來(lái)源：新華社

摘要：

甲醇是液態(tài)的“氫”、移動(dòng)的“電”，作為低碳、含氧燃料，具有燃燒高效、排放清潔、可再生特點(diǎn)，是全球公認(rèn)的理想的新型清潔可再生能源。零碳甲醇燃料正在精彩亞運(yùn)里閃耀著“中國(guó)能源”之美，綠色甲醇產(chǎn)業(yè)正迎來(lái)產(chǎn)業(yè)爆發(fā)新階段。

撰文 | Penn

編輯 | 小棠

→這是《環(huán)球零碳》的第793篇原創(chuàng)

9月23日，伴隨著主火炬臺(tái)上熊熊火焰的點(diǎn)燃，第19屆亞洲運(yùn)動(dòng)會(huì)在浙江杭州盛大開(kāi)幕。

值得一提的是，開(kāi)幕式主火炬燃料創(chuàng)新使用零碳甲醇燃料，不只是在亞運(yùn)會(huì)歷史上屬于首次，在世界大型體育盛會(huì)上也是首次。

亞運(yùn)會(huì)中使用的綠色甲醇誕生在河南安陽(yáng)，一家由吉利控股集團(tuán)和河南省順成集團(tuán)共同投資的綠色低碳甲醇工廠，也是目前全球規(guī)模最大的二氧化碳加氫制綠色低碳甲醇工廠。該工廠于今年2月投產(chǎn)，綜合利用焦?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甲醇，年產(chǎn)量達(dá)到十萬(wàn)噸級(jí)。

這些綠色燃料再由甲醇重卡車(chē)一路向東南，運(yùn)輸至杭州亞運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式現(xiàn)場(chǎng)，最終點(diǎn)燃亞運(yùn)之火。整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了甲醇能源制備、甲醇能源輸配送體系、甲醇車(chē)輛應(yīng)用全鏈路閉環(huán)。

每生產(chǎn)一噸零碳甲醇可以消納1.375噸的二氧化碳，可以促進(jìn)二氧化碳回收再利用，達(dá)到固碳效果。工信部甲醇汽車(chē)推廣應(yīng)用專(zhuān)家指導(dǎo)委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)魏安力表示，“我們把綠色甲醇稱(chēng)為‘合成可再生甲醇’，又叫電制燃料(英文稱(chēng)e-Fuel)，就是充分利用二氧化碳的一種能源。通過(guò)對(duì)二氧化碳資源循環(huán)利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低碳排放?！?/p>

零碳甲醇實(shí)現(xiàn)了廢碳再生、二氧化碳資源化循環(huán)利用，可實(shí)現(xiàn)循環(huán)內(nèi)的零排放，不僅傳遞了杭州打造首個(gè)碳中和亞運(yùn)會(huì)的綠色理念，也標(biāo)志著綠色甲醇將為中國(guó)能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展提供一個(gè)全新的解決方案。

綠色甲醇產(chǎn)業(yè)由此迎來(lái)了高光時(shí)刻，甲醇技術(shù)路線未來(lái)有望成為中國(guó)綠色能源的重要組成部分。

圖說(shuō)：綠色甲醇生態(tài)示意
來(lái)源：MGA Thermal

01--綠色甲醇：能源轉(zhuǎn)型的新方案

甲醇又稱(chēng)羥基甲烷、“木精”或“木醇”，一個(gè)甲醇分子只有一個(gè)碳原子，汽油有6-12個(gè)，柴油則有10-22個(gè)。甲醇作為低碳、含氧燃料，具有燃燒高效、排放清潔、可再生特點(diǎn)，是全球公認(rèn)的理想的新型清潔可再生能源，常溫常壓下為液態(tài)，使用安全便捷，因此被業(yè)內(nèi)專(zhuān)家稱(chēng)作清潔的“煤”、便宜的“油”、簡(jiǎn)裝的“氣”、移動(dòng)的“電”、液態(tài)的“氫”。

根據(jù)生產(chǎn)工藝不同，甲醇可分為黑色甲醇、灰色甲醇、藍(lán)色甲醇以及綠色甲醇。黑色甲醇是以煤炭為原料，灰色甲醇是以天然氣為原料，藍(lán)色甲醇是從廢水、工業(yè)副產(chǎn)品中生產(chǎn)。綠色甲醇則是由生物質(zhì)或綠色氫氣（綠氫）和二氧化碳合成轉(zhuǎn)變生成，其從生產(chǎn)到消耗的過(guò)程能直接實(shí)現(xiàn)閉合碳循環(huán)，更為綠色環(huán)保。綠色甲醇涵蓋生物質(zhì)甲醇、e-甲醇、液態(tài)陽(yáng)光甲醇等，其中，液態(tài)陽(yáng)光甲醇是利用光伏、風(fēng)電、水電等清潔能源耦合CO2制取。

圖說(shuō)：綠色甲醇工藝
來(lái)源：《財(cái)經(jīng)》，中信建投期貨

澳大利亞技術(shù)科學(xué)與工程院外籍院士、南方科技大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院院長(zhǎng)劉科表示，以綠色甲醇為原料的能源系統(tǒng)若能大面積推廣，可實(shí)現(xiàn)用如今煤炭和石油經(jīng)濟(jì)不到五分之一的碳排放量，解決中國(guó)的電力、交通和供暖供冷等問(wèn)題，將成為碳中和的另一條道路。

圖說(shuō)：液態(tài)太陽(yáng)燃料合成工業(yè)化技術(shù)路線
來(lái)源：李燦院士：可再生能源規(guī)?；瘍?chǔ)能——綠色氫能和液態(tài)陽(yáng)光甲醇

中國(guó)科學(xué)院院士、中科院大連化物所太陽(yáng)能研究部主任李燦也認(rèn)為，液態(tài)陽(yáng)光甲醇是構(gòu)建現(xiàn)代能源體系的重要途徑。李燦院士表示，液態(tài)陽(yáng)光甲醇生產(chǎn)的基本原理是先通過(guò)太陽(yáng)能等可再生能源分解水制綠氫（光解水和電解水制綠氫），然后利用綠氫轉(zhuǎn)化二氧化碳為甲醇，此技術(shù)原理上道法自然光合作用過(guò)程，基礎(chǔ)研究已經(jīng)取得突破，但目前綠色甲醇的應(yīng)用市場(chǎng)還有待培育，與傳統(tǒng)的煤化工甲醇比成本稍高（不考慮碳排放稅情況下）。同時(shí)，液態(tài)陽(yáng)光甲醇具有巨大的儲(chǔ)能潛力，生產(chǎn)1噸液態(tài)陽(yáng)光甲醇可消納6000多千瓦時(shí)電，一個(gè)規(guī)模百萬(wàn)噸級(jí)的甲醇合成企業(yè)，相當(dāng)于可存儲(chǔ)60億千瓦時(shí)電。

圖說(shuō)：蘭州新區(qū)液態(tài)陽(yáng)光甲醇合成示范項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)全景
來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所

李燦院士曾在接受采訪時(shí)算過(guò)一筆賬，我國(guó)傳統(tǒng)煤制甲醇產(chǎn)能約8000萬(wàn)噸/年，每生產(chǎn)1噸甲醇排放約3噸二氧化碳，而每噸液態(tài)陽(yáng)光甲醇可轉(zhuǎn)化1.375噸二氧化碳。如果用液態(tài)陽(yáng)光甲醇代替?zhèn)鹘y(tǒng)的8000萬(wàn)噸甲醇，則可直接轉(zhuǎn)化1.1億噸二氧化碳，同時(shí)減少煤制甲醇排放的2.4億噸二氧化碳。生產(chǎn)10萬(wàn)噸液態(tài)陽(yáng)光甲醇可消納700MW級(jí)光伏發(fā)電，若利用GW級(jí)以上電力合成液態(tài)陽(yáng)光甲醇，代替汽/柴油燃料，則可減排10億噸級(jí)以上二氧化碳。

02--國(guó)內(nèi)綠色甲醇產(chǎn)業(yè)正被“點(diǎn)燃”

經(jīng)過(guò)40多年發(fā)展，我國(guó)已成為全球最大的甲醇生產(chǎn)國(guó)和使用國(guó)。

據(jù)中國(guó)氮肥工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2022年我國(guó)甲醇產(chǎn)能達(dá)到1億噸，甲醇產(chǎn)量約為8022.5萬(wàn)噸。另?yè)?jù)中宇資訊監(jiān)測(cè)顯示，2022年我國(guó)甲醇新增產(chǎn)能554.5萬(wàn)噸，全球新增甲醇產(chǎn)能主要集中在中國(guó)。未來(lái)甲醇產(chǎn)量的增加將有望逐步轉(zhuǎn)向綠色甲醇，綠色甲醇經(jīng)濟(jì)將帶動(dòng)化工企業(yè)綠色化、低碳化和高端化，并給中國(guó)能源企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來(lái)重大歷史機(jī)遇。

目前，我國(guó)甲醇燃料發(fā)展勢(shì)頭迅猛，已在汽車(chē)、船舶、工業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

在汽車(chē)領(lǐng)域，我國(guó)不僅構(gòu)建了甲醇汽車(chē)、零部件、原料甲醇、運(yùn)輸、調(diào)配、終端加注等完整產(chǎn)業(yè)鏈，還形成了規(guī)?；募状冀?jīng)濟(jì)生態(tài)鏈。工信部甲醇汽車(chē)推廣應(yīng)用專(zhuān)家指導(dǎo)委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)魏安力表示，中國(guó)甲醇汽車(chē)歷經(jīng)40余年發(fā)展，產(chǎn)業(yè)化規(guī)模居世界第一，無(wú)論是技術(shù)、產(chǎn)品還是整個(gè)產(chǎn)業(yè)，都已經(jīng)站在世界前沿，總體發(fā)展態(tài)勢(shì)非常健康。

圖說(shuō)：吉利旗下醇?xì)淇萍忌a(chǎn)的甲醇重卡
來(lái)源：新華網(wǎng)

談到甲醇燃料和甲醇汽車(chē)，就不得不談到吉利汽車(chē)，吉利控股集團(tuán)董事長(zhǎng)李書(shū)福也一直在各種場(chǎng)合為甲醇汽車(chē)“發(fā)聲”。李書(shū)福曾表示：“秉持著‘用綠色甲醇破解世界能源和雙碳難題’理念，我們從甲醇能源制備、甲醇能源輸配送體系、甲醇車(chē)輛應(yīng)用等方面進(jìn)行了18年的探索?！?/p>

圖說(shuō)：安陽(yáng)甲醇工廠
來(lái)源：上海證券報(bào)

河南省順成集團(tuán)、吉利科技集團(tuán)等共同出資建設(shè)的全球首個(gè)規(guī)模最大的二氧化碳加氫制綠色低碳甲醇工廠已于今年2月實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)。同時(shí)，順成集團(tuán)采購(gòu)了300臺(tái)吉利遠(yuǎn)程重卡作為物流車(chē)投入使用，車(chē)輛所使用的燃料來(lái)自于安陽(yáng)甲醇工廠生產(chǎn)的綠色低碳甲醇，預(yù)計(jì)單車(chē)每年可節(jié)省燃料費(fèi)用10萬(wàn)元左右，既節(jié)約了成本，又回收了二氧化碳，真正實(shí)現(xiàn)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)。

目前，吉利甲醇汽車(chē)已規(guī)?；\(yùn)行近3萬(wàn)輛，總運(yùn)行里程超150億公里，且是全球唯一批量生產(chǎn)甲醇汽車(chē)，并將產(chǎn)品推廣到歐洲的企業(yè)。在商用車(chē)領(lǐng)域，2019年，吉利旗下遠(yuǎn)程新能源商用車(chē)集團(tuán)發(fā)布了全球首款甲醇重卡，是目前國(guó)內(nèi)唯一推出甲醇重卡、輕卡、小卡、客車(chē)的企業(yè)。

在船舶領(lǐng)域，甲醇燃料在全球航運(yùn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的大背景下，也迎來(lái)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。

從2021年馬士基訂造全球首艘甲醇動(dòng)力集裝箱船起，2022年，全球甲醇動(dòng)力集裝箱船訂造量達(dá)到109艘，今年1至7月，全球成交甲醇動(dòng)力船122艘。隨著甲醇日益成為海運(yùn)公司新造船的首選替代燃料，僅在今年7月，全球就簽訂了48艘甲醇動(dòng)力船新船建造合同。

圖說(shuō)：全球首艘甲醇動(dòng)力集裝箱船“勞拉馬士基”號(hào)
來(lái)源：路透社

目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有中國(guó)船舶集團(tuán)和中遠(yuǎn)海運(yùn)等企業(yè)開(kāi)始參與甲醇雙燃料船舶的建設(shè)，預(yù)計(jì)2025年能夠建成。根據(jù)中遠(yuǎn)海運(yùn)2022年年度報(bào)告：“中遠(yuǎn)海運(yùn)能源與中國(guó)船舶集團(tuán)旗下的大船集團(tuán)，聯(lián)合開(kāi)發(fā)的綠色甲醇燃料動(dòng)力 VLCC船型設(shè)計(jì)方案，已經(jīng)獲得了DNV和CCS兩個(gè)船級(jí)社分別獨(dú)立頒發(fā)的AIP原則性認(rèn)可證書(shū)”。

今年以來(lái)，綠色甲醇在船舶領(lǐng)域更是大動(dòng)作頻頻。

3月24日，馬士基與上港集團(tuán)簽訂綠色甲醇加注戰(zhàn)略合作備忘錄，雙方將協(xié)作實(shí)現(xiàn)馬士基在建甲醇雙動(dòng)力集裝箱船舶于2024年交付后的綠色甲醇燃料港口船-船加注作業(yè)。

4月6日，中遠(yuǎn)海運(yùn)集團(tuán)與法國(guó)達(dá)飛集團(tuán)、上港集團(tuán)共同簽署了《關(guān)于開(kāi)展港口船用綠色甲醇供應(yīng)合作的備忘錄》。三方將攜手共同合作，在包括上海港在內(nèi)的中國(guó)主要港口，為達(dá)飛海運(yùn)、中遠(yuǎn)海運(yùn)未來(lái)的雙燃料甲醇船隊(duì)采購(gòu)、供應(yīng)和交付船用綠色甲醇燃料。

圖說(shuō)：國(guó)內(nèi)首個(gè)船用綠色甲醇產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)合作項(xiàng)目正式啟動(dòng)
來(lái)源：上海航運(yùn)

9月20日，中遠(yuǎn)海運(yùn)、國(guó)家電投、上港集團(tuán)、中國(guó)中檢以“云簽約”方式在線共同簽署《關(guān)于開(kāi)展綠色甲醇產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)合作備忘錄》，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)首個(gè)涵蓋生產(chǎn)、運(yùn)輸、加注、認(rèn)證等各個(gè)環(huán)節(jié)的船用綠色甲醇全產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目已進(jìn)入實(shí)際建設(shè)階段，為航運(yùn)業(yè)的新能源應(yīng)用和綠色轉(zhuǎn)型開(kāi)啟了嶄新的篇章。

9月22日，由上海港和洛杉磯港共同制定的《上海港-洛杉磯港綠色航運(yùn)走廊實(shí)施計(jì)劃綱要》發(fā)布。根據(jù)實(shí)施計(jì)劃綱要，自2025 年起，航運(yùn)公司合作伙伴將在本走廊部署具備全生命周期低碳或全生命周期零碳排放能力的船舶。

03--成本仍是發(fā)展制約因素

工信部在《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》中，已把“促進(jìn)甲醇汽車(chē)等替代燃料汽車(chē)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”。

地方政府方面，山西、河北、海南等多個(gè)省份正在甲醇經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域發(fā)力，并實(shí)現(xiàn)規(guī)?；\(yùn)行，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型升級(jí)。其中，山西省工信廳等十部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)全省甲醇汽車(chē)推廣應(yīng)用的若干措施》，提出加速甲醇汽車(chē)推廣的一系列措施，成為了地方政府支持發(fā)展甲醇經(jīng)濟(jì)的一個(gè)縮影。

面對(duì)政策層面更多暖風(fēng)，綠色甲醇經(jīng)濟(jì)迎來(lái)產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展的新機(jī)遇。不過(guò)，綠色甲醇與傳統(tǒng)的煤化工甲醇比成本仍然稍高，其成本主要取決于可再生能源電價(jià)。根據(jù)張軒的《綠色甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析》一文：以10萬(wàn)噸/年，合成甲醇項(xiàng)目規(guī)模為計(jì)算依據(jù)，其成本和成本占比如下：

圖說(shuō)：綠色甲醇成本分析
來(lái)源：《綠色甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析》

如果其他條件不變，度電成本在0.2元和0.1元時(shí)，則甲醇成本會(huì)降到3376元/噸和2156元/噸，電力成本占比分別降至71%和55%。因此，當(dāng)度電成本降至0.1元時(shí)，綠色甲醇成本可與當(dāng)前煤制甲醇或天然氣制甲醇相當(dāng)。

此外，若加上碳稅成本，綠色甲醇的價(jià)格優(yōu)勢(shì)更能體現(xiàn)，每噸綠色甲醇相比于煤制甲醇可以減排近4噸CO2，同時(shí)可以固碳1.5噸，共計(jì)減排5.5噸CO2。國(guó)內(nèi)目前煤制甲醇完全成本2300元/噸（參考內(nèi)蒙煤炭?jī)r(jià)格800元/噸），綠電價(jià)格在0.3元/kWh，綠色甲醇成本約為4500元/噸，則碳價(jià)在400元/噸時(shí)，綠色甲醇可與煤制甲醇成本大致相當(dāng)。

綠色甲醇產(chǎn)業(yè)已正被“點(diǎn)燃”，未來(lái)能否引領(lǐng)低碳燃料新時(shí)代、重塑能源發(fā)展新格局，讓我們拭目以待！

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參考資料：

[1]http://www.kxwhcb.com/newsDetail_forward_24723823

[2]http://www.ce.cn/macro/more/202309/26/t20230926_38729763.shtml

[3]http://www.news.cn/sports/2023-09/24/c_1129881450.htm

[4]https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509172.shtm/

[5]http://www.cnautonews.com/shangyongcar/2023/09/24/detail_20230924359602.html

[6]http://m.caijing.com.cn/api/show?contentid=4830678

[7]https://www.cpnn.com.cn/news/mt/202203/t20220331_1498583.html

[8]http://www.dicp.cas.cn/xwdt/mtcf/202203/t20220308_6386247.html

[9]https://finance.sina.com.cn/jjxw/2022-08-19/doc-imizirav8849775.shtml

[10]https://m.jiemian.com/article/6935797.html

[11]https://www.cnfin.com/yw-lb/detail/20230221/3809996_1.html

[12]張軒,歷一平.綠色甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[J].現(xiàn)代化工,2023,43(03):209-212.

[13]http://www.stcn.com/article/detail/989400.html

[14]http://www.stcn.com/article/detail/972843.html

[15]http://www.kxwhcb.com/newsDetail_forward_22045883

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