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国际可再生能源署(IRENA)按生产过程中碳排放强度由高到低,将甲醇分为4类,分别是棕色甲醇、灰色甲醇、蓝色甲醇、绿色甲醇。其中,棕色甲醇和灰色甲醇属于高碳甲醇,蓝色甲醇和绿色甲醇属于低碳甲醇

 

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%;在每年生产的亿吨级甲醇中,超 60% 通过甲醇制烯烃 (MTO) 途径合成甲醛、乙酸、乙烯和丙烯等化学品,然后通过进一步处理生产成油漆、塑料、建筑材料和汽车零部件等终端产品。
 

2023年,全球甲醇年产能约为1.8亿吨,其中绿色甲醇年产能仅为50万吨。

 

 

短期来看,需求主要来自欧盟航运“脱碳”法规约束下船用燃料的清洁化转型。根据国际海事组织(IMO)数据显示,全球航运几乎完全由化石燃料驱动:2022年,全球共有28834艘5000总吨以上国际航行船舶向全球综合航运信息系统(GISIS)报告了燃料消耗数据,这些船舶共消耗燃料2.13亿吨,其中重质燃料油、轻质燃料油及船用重(轻)柴油占比94.65%,其它燃料(LNG、LPG、丙烷、甲醇等)占比5.35%。
 
随着减碳力度的逐步加大,船舶燃料的低碳化/零碳化升级是解决减碳的最终途径。从下图可以看出,低硫燃油即将面临窘迫的境地,在2023年后CII评级就会不达标了,短期需要通过降速营运或增加节能装置来达到减少碳排放的目的。LNG虽然减碳效果好,但生产过程耗能高,且因产地和运输原因无法贴上绿色标签,在2038年后船舶CII评级也会出现不达标的情况,所以绿色低碳船舶发展的最终出路是使用绿色标签化的绿甲醇和绿氨作为未来船舶的燃料。

 

中长期来看,绿色甲醇作为清洁燃料在船舶、汽车、电力等领域的应用渗透率有望逐步提高。根据全球甲醇行业协会(Methanol Institute)数据,截至2024年5月,全球共有152个绿色甲醇(可再生甲醇)项目。
 
预计2027年,全球绿色甲醇总产能达到1930万吨(其中电制甲醇1160万吨,生物甲醇770万吨)。2029年,全球绿色甲醇总产能将达到2420万吨(其中电制甲醇1500万吨,生物甲醇920万吨)。国内尚无投运的项目,但规划项目较多,目前在建产能4万吨、规划产能390万吨。

 

 

蓝色甲醇主要以工业CO2源耦合绿氢制备。欧盟本身技术中立,并不排斥火电厂、钢铁厂等工业排放CO2这种碳源,按照RFNBO比化石原料(基准设定为94g CO2-eq/MJ)减少至少70%排放目标,则RFNBO的最大排放量为 28.2g CO2-eq/MJ,对于氢气,这意味着极限值为3.38t CO2-eq/tH2。采用化石燃料产生的二氧化碳,在用于合成甲醇时,满足28.2 CO2-eq/MJ难度极大,难以达到欧盟的使用标准,但适合用于国内碳中和,未来将以内循环为主,对高碳排放的传统化工甲醇逐步形成替代。

 

比如‌上海电气电站集团为河南安阳二氧化碳制绿色低碳甲醇项目提供胺法二氧化碳捕集系统装置,捕集石灰窑烟道气中二氧化碳并与氢气合成绿色燃料甲醇,年捕集二氧化碳16万吨。
 
今年9月18日新公示项目——“辽宁华电(调兵山)绿色氢能示范项目”利用公司自产的绿氢和回收园区内企业的CO2尾气生产绿甲醇,年产绿色甲醇10万吨。

 

↑上海电气为河南安阳二氧化碳制绿色低碳甲醇项目提供胺法二氧化碳捕集系统装置

 

目前蓝色甲醇投运产能约50万吨,在建产能610万吨、规划产能约500万吨。预计2030年,国内蓝色甲醇需求量可达约500万吨

 

受原材料、技术路线、生产能力、产品纯度等因素的影响,绿色甲醇生产成本差异较大。从项目公开资料统计来看,当前绿色甲醇平均生产成本远高于化石基甲醇。

 

绿氢的制取成本是影响蓝色甲醇成本的主要因素,根据相关测算,当绿电价格降至0.1元/kW·h时,蓝色甲醇的成本可降至约300美元/吨,可与传统甲醇竞争。目前国内部分绿电价格低廉的地区(如内蒙古、新疆)项目或已具有经济性。
 

甲醇行业正在朝着绿色低碳方向加速转型。短期看,蓝色甲醇有望率先实现“平价”,替代高碳甲醇的市场空间即将打开;绿色甲醇还面临成本过高、欧盟认证标准较高等问题,大规模推广应用难度较大。长期看,绿色甲醇减碳效果显著,随着技术进步以及成本下降,绿色甲醇在航运领域的应用潜力巨大。

 

参考资料:

1.低碳甲醇:政策驱动,前景向好,降本是关键。作者:王刚等;

2.中海油能源经济研究院、相关资料;

3.绿色甲醇产业发展现状及前景分析;

4.李银涛:绿色低碳船舶发展趋势及未来展望。来源:中国船检;

5.罗兰贝格管理咨询:全球绿色甲醇产业洞见之产业篇;

6.氢储研究:欧盟新规——绿氢/绿色甲醇认定标准细则;

7.云道资本:2024中国绿色甲醇产业研究与前景展望;

8.网络公开渠道资料。