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2006年，諾貝爾化學獎得主、著名有機化學家喬治·奧拉在一本書里，圍繞全球面臨的能源危機，提出了一個解決能源問題的新概念——甲醇經(jīng)濟。他提到，油氣之后，人類的燃料就是甲醇。能源和環(huán)境是當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“綠色標簽”。如今，甲醇以越來越多的“綠色身份”走進大眾生活，甲醇汽車、甲醇船舶、甲醇燃料電池、甲醇清潔取暖已進入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段，綠色甲醇產(chǎn)量逐年遞增，在實現(xiàn)“雙碳”發(fā)展目標中“大顯身手”，甲醇工廠也正以“綠色行動”帶動甲醇綠色行業(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，大多人首先會想到，用純電動技術(shù)和燃料電池技術(shù)徹底淘汰內(nèi)燃機，實現(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現(xiàn)交通領(lǐng)域“雙碳”目標時間短、見效快、影響面廣的重要方式。
“與純電動車相比，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、運輸、儲存的成本更低，對車輛的結(jié)構(gòu)改造也更小。”業(yè)內(nèi)人士表示。
據(jù)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、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)界公認的理想的新型清潔可再生燃料。
事實上，近年來，在全國兩會中，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 “綠色標簽”更加深入人心。
在探索綠色能源發(fā)展，推動綠色低碳發(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)，也在積極推動甲醇燃料及甲醇汽車的發(fā)展。
“我原來的夢想是讓每個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。”吉利控股集團董事長李書福日前接受媒體采訪時表示。
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綠色發(fā)展，是我國工信部五省市甲醇汽車試點運行項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、站、車、捕的循環(huán)生態(tài)和多元場景，實現(xiàn)了從小批量試點運行到大規(guī)模推廣應(yīng)用的跨越。
在推進綠色甲醇發(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)展建言獻策。
據(jù)了解，2009年兩會上，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準的提案”，呼吁盡快完成甲醇汽車國家標準的制定工作。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、吉利商用車集團首席科學家劉漢如也在近幾年的兩會上多次呼吁推動液態(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主要方向進入小規(guī)模試點。”太原工業(yè)學院化學與化工系主任王峰表示，經(jīng)過多年試點后，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，隨后把試點擴大到山西、陜西、貴州、甘肅和上海四省一市。“經(jīng)過5年的試點運行，2019年3月19日，工信部等八部委聯(lián)合發(fā)文推進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。”王峰稱。
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)動機、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)達國家相差較大。能源剛性需求的增加，也為“雙碳”目標的實現(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)國和消費國，交通是重要的能源消費領(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)甲醇負責人荊常婷介紹，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。”業(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)從試點驗收轉(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，當前，我國甲醇汽車市場保有量近3萬臺，總運行里程近100億公里。業(yè)內(nèi)人士表示，與傳統(tǒng)柴油重卡相比，遠程甲醇重卡在燃料費用上可節(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力船改造成功投入運營，全球交通運輸業(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力綠色船舶在中國船舶集團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，馬士基航運公司就選擇對氨、甲醇、生物柴油以及木質(zhì)素等進行研究測試，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。“甲醇動力技術(shù)簡單，易于儲存使用，運維成本低，安全性高，價格波動幅度小。”何禎圣稱，目前馬士基、中遠海運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)建符合標準的綠色甲醇供應(yīng)鏈體系。“目前真正符合標準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?，開發(fā)難度較大。“從成本角度來說，甲醇在替代工業(yè)鍋爐和窯爐的使用過程中，價格波動比較大，經(jīng)濟性并不穩(wěn)定。”他稱。
此外，作為氫氣的載體，甲醇便于存儲和運輸，可進行在線制氫，發(fā)展?jié)摿^大，但發(fā)展進度偏慢。
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，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)、宣傳和出臺鼓勵措施。
大顯身手 助力能源安全和碳中和
“十四五”期間，國家實施“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，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)境約束不斷強化，“雙碳”戰(zhàn)略實施，對相關(guān)行業(yè)發(fā)展是機遇也是挑戰(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、能耗雙控等均在進行。”荊常婷說。
2008—2018年，我國煤制甲醇進入快速擴張期，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)生的殘渣、副產(chǎn)品非常多，存在一定的資源浪費和污染問題。”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)系國計民生的重大項目外，部分地區(qū)不再批復(fù)新建煤制單醇項目，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)研究和推進的方向，從空氣中捕捉二氧化碳，再利用風能、太陽能產(chǎn)生的電力，與水催化生產(chǎn)甲醇，可以真正實現(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，由吉利控股集團和河南省順成集團共同投資的全球首個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)略點燃了一座新燈塔，是推進中國式現(xiàn)代化的生動實踐。
該工廠綜合利用順成集團焦爐氣中的副產(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，相當于增加森林種植面積16萬畝，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
據(jù)記者了解，順成集團采購了300臺吉利遠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，真正實現(xiàn)了從能源生產(chǎn)到加注再到應(yīng)用的綠色運力生態(tài)閉環(huán)。
在李書福看來，打造甲醇循環(huán)經(jīng)濟是助力能源安全和碳中和的有效路徑。他認為，未來，一定會更大規(guī)模地利用二氧化碳，更大規(guī)模地利用風能、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，除了順成集團外，魯西、斯爾邦等企業(yè)也有計劃新建二氧化碳制甲醇項目，不過目前投產(chǎn)進度暫不確定。
“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，將完全實現(xiàn)綠色可持續(xù)。”于芃森表示，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)濟的工業(yè)化生產(chǎn)方案。“未來，如果氫能源能夠取得成功，也將推動甲醇的使用。在未來新能源發(fā)展方面，甲醇一定大有可為。”他說，傳統(tǒng)基于煤炭生產(chǎn)的甲醇比例會逐步降低，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)布了綠色行動計劃，力爭實現(xiàn)自身碳排放的減排與中和，同時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。”
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，實現(xiàn)生產(chǎn)工藝的升級，促進上游企業(yè)新陳代謝；另一方面，帶來了烯烴后另一個需求增長點，且可能實現(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)。”何禎圣表示，期貨市場發(fā)揮平抑風險作用，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，甲醇更能釋放綠色價值。
甲醇產(chǎn)業(yè)本質(zhì)上是一個傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，但新時代賦予了它新的內(nèi)涵。“隨著技術(shù)的進步迭代，我國多種能源協(xié)同發(fā)展，風光火儲一體化，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，進一步推動我國的碳達峰和碳中和。”王峰如是說。
