1、綠色甲醇的定義
甲醇,這一基礎化學產(chǎn)品,在工業(yè)領域有著廣泛的應用,同時也是眾多化工產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵原料。然而,隨著環(huán)保意識的日益增強,綠色甲醇的概念逐漸走進人們的視野。盡管目前國際上尚未對其給出明確的定義,但國際可再生能源署(IRENA)為我們指明了方向:綠色甲醇的原料,即氫氣和二氧化碳,必須全部來源于可再生能源。此外,其生產(chǎn)技術(shù)路線也主要分為兩種:一是通過生物質(zhì)循環(huán)利用制甲醇,即利用生物質(zhì)原料經(jīng)過熱解氣化或厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣,再經(jīng)催化劑合成甲醇;二是綠電制綠氫再制甲醇,此方法則是通過綠氫與可再生的二氧化碳進行合成。值得注意的是,這里所強調(diào)的二氧化碳必須來源于生物質(zhì)能或空氣捕集,以確保其可再生性。
2、綠色甲醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境
在國際層面,綠色甲醇已成為減排降碳的重要途徑,全球各大工業(yè)國家正積極布局這一產(chǎn)業(yè)。歐盟在2019年12月發(fā)布的《歐洲綠色新政》中為歐盟范圍內(nèi)的碳中和奠定了基調(diào),并在2021年7月提出了“Fit for 55”一攬子計劃,以推動包括綠色甲醇在內(nèi)的低碳綠色燃料的發(fā)展。此外,歐盟在2023年通過的《可再生能源指令》(RED)中新增了關(guān)于綠色甲醇的條款。同時,國際綠氫組織在其第二版綠氫標準(GHS 2.0)中專門設立了綠色甲醇的標準,對綠色甲醇的碳排放和原料來源進行了規(guī)范。
在美國,針對交通和工業(yè)領域的綠色燃料應用,政府制定了一系列補貼政策和法案,并對CCUS技術(shù)給予專項補貼,從而極大地推動了綠色甲醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。印度、埃及、新加坡等主要工業(yè)國家也在積極布局綠色甲醇的生產(chǎn)和供應項目,同時發(fā)展甲醇動力國際航運船舶,以拓展甲醇產(chǎn)業(yè)鏈。
在中國,政府同樣發(fā)布了一系列支持綠色甲醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策,并積極開拓甲醇產(chǎn)業(yè)的應用場景。交通和工業(yè)領域是中國溫室氣體的主要排放源頭,為了實現(xiàn)“雙碳”目標,中國政府針對這兩個領域出臺了多項政策。例如,2019年3月發(fā)布的《關(guān)于在部分地區(qū)開展甲醇汽車應用的指導意見》鼓勵利用資源綜合生產(chǎn)甲醇,并推動甲醇汽車的應用。此外,《綠色交通“十四五”發(fā)展規(guī)劃》和《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》均將綠色甲醇作為重點發(fā)展對象。最新的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄(2024年本)》更是將電解水制氫和二氧化碳催化合成綠色甲醇列為鼓勵類發(fā)展項目。
3、甲醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
目前,我國甲醇產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出穩(wěn)步發(fā)展的態(tài)勢。高碳特征是甲醇產(chǎn)業(yè)不可或缺的一面,但在全球綠色低碳轉(zhuǎn)型的大背景下,我國甲醇產(chǎn)業(yè)也在積極尋求綠色低碳的發(fā)展路徑。通過技術(shù)創(chuàng)新和政策引導,我國甲醇產(chǎn)業(yè)正逐步向綠色甲醇轉(zhuǎn)型,以適應全球減排降碳的需求。
2023年,我國甲醇產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,產(chǎn)能達到10618.6萬噸/年,實際產(chǎn)量為8317.3萬噸,且呈現(xiàn)出一種穩(wěn)健的增長態(tài)勢。與近五年數(shù)據(jù)相比,新增產(chǎn)能保持較高水平,但值得注意的是,在規(guī)模和原料結(jié)構(gòu)上已出現(xiàn)顯著變化。從原料結(jié)構(gòu)來看,煤制甲醇產(chǎn)量占據(jù)主導地位,達到6975.3萬噸,占總產(chǎn)量的83.9%。其中,通過新型先進煤氣化技術(shù)生產(chǎn)的甲醇高達6742.5萬噸,占比81.1%。此外,焦爐煤氣制甲醇產(chǎn)量為864.8萬噸,占總產(chǎn)量的10.4%,而天然氣制甲醇產(chǎn)量則降至437.7萬噸,占比5.3%。在大型裝置方面,規(guī)模超過100萬噸/年的裝置產(chǎn)量為4586.2萬噸,占總產(chǎn)量的55.1%。然而,由于甲醇工業(yè)大量依賴化石燃料,導致其成為碳排放量最高的化工行業(yè)之一,年碳排放量超過2億噸。同時,甲醇作為多種重要化工品的基礎原料,也使得該行業(yè)面臨巨大的減碳壓力。
圖2展示了我國甲醇的原料結(jié)構(gòu)。隨著綠色低碳甲醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展加速,我國在低碳甲醇產(chǎn)業(yè)化方面取得了初步成果。目前,煤化工耦合綠氫、二氧化碳加氫、生物質(zhì)耦合綠氫以及生物質(zhì)直接氣化制甲醇這四種技術(shù)路線并行發(fā)展,其中前三種技術(shù)路線需額外添加綠氫。截至2023年12月,國內(nèi)已有11項綠色低碳甲醇項目建成或在建,總產(chǎn)能約為36.6萬噸/年。然而,這些項目多數(shù)規(guī)模較小,尚處于技術(shù)及商業(yè)示范階段。
在綠色甲醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,我們面臨著一系列挑戰(zhàn)。首先,產(chǎn)業(yè)頂層設計尚待完善。我國綠色甲醇產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展初期,缺乏系統(tǒng)、全面的政策體系引導和激勵機制。這導致市場資本對綠色甲醇產(chǎn)業(yè)缺乏動力和支持,影響企業(yè)投資決策和社會資本的有效流入,難以形成良性的產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)。
其次,綠色甲醇標準體系亟需建設。國際上對綠色甲醇的定義尚未明確,而我國在這方面的發(fā)展較為零散,上下游產(chǎn)業(yè)鏈尚未通暢。缺乏統(tǒng)一的官方口徑來指導產(chǎn)業(yè)健康規(guī)范發(fā)展,不利于建立規(guī)范統(tǒng)一的綠色甲醇市場和參與國際競爭。
最后,綠色甲醇關(guān)鍵生產(chǎn)原料技術(shù)瓶頸亟待突破。盡管綠色甲醇的生產(chǎn)技術(shù)處于發(fā)展初期,但與傳統(tǒng)甲醇生產(chǎn)工藝相比并無顯著差異,難點主要集中在可再生氫氣和二氧化碳的獲取上。然而,我國可再生氫氣技術(shù)成本仍高于其他氫氣成本,直接空氣碳捕集技術(shù)因成本高昂和技術(shù)復雜性而尚未大規(guī)模應用;同時,生物質(zhì)甲醇生產(chǎn)受到季節(jié)性影響和資源供應不穩(wěn)定性的制約,規(guī)模化發(fā)展面臨挑戰(zhàn)。
4、發(fā)展建議
加強綠色甲醇產(chǎn)業(yè)的頂層設計,明確其發(fā)展目標。相關(guān)部門應協(xié)同合作,對綠色甲醇產(chǎn)業(yè)進行整體規(guī)劃和引導,制定專項政策文件,以推動其快速健康發(fā)展。同時,建立綠色甲醇的應用推廣計劃,明確責任部門,統(tǒng)籌推進相關(guān)基礎設施建設,特別是可再生能源制氫回醇項目的建設。
建立健全綠色甲醇的認證標準體系,以保障產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。我們應參照國際標準,結(jié)合我國實際情況,構(gòu)建一套既符合國情又與國際接軌的綠色甲醇認證標準。這將有助于推動國內(nèi)綠色甲醇產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)健發(fā)展,促進國際貿(mào)易合作,并在交通、能源、工業(yè)和消費等領域建立行業(yè)標準體系。
此外,還應加大技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新投入,以確保綠色甲醇行業(yè)的優(yōu)質(zhì)發(fā)展。鼓勵能源企業(yè)增加研發(fā)投入,組建專業(yè)研發(fā)團隊,積極推動技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)。同時,探索建立行業(yè)技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)開發(fā)創(chuàng)新平臺,加強與高校和研究機構(gòu)的合作,共同開展前沿技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)應用。通過這些措施,我們可以促進技術(shù)交流和成果轉(zhuǎn)化,開展國際合作項目,引進國外先進技術(shù)和產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗,從而推動綠色甲醇行業(yè)的持續(xù)進步。
來源:時代之聲