9月1日,首个全球范围内的甲醇经济专业论坛在山西晋中召开,全球甲醇研究、生产应用方面的顶级专家、学者和企业代表分享智慧,凝聚共识,共话甲醇经济发展。
能源变革 甲醇经济发展助力碳中和
今年国际能源署(IEA)发布的《全球能源回顾:2021年二氧化碳排放》报告指出,2021年,全球能源领域二氧化碳排放量达到363亿吨,同比上涨6%,超过新冠肺炎疫情爆发前的水平,创历史最高纪录。由于全球极端天气多发,进一步加剧了全球气候风险,给人类可持续发展带来巨大威胁。
为积极应对全球气候变化,2020年9月,我国明确提出2030年碳达峰与2060年碳中和目标。然而,我国的能源现状却不容乐观,我国能源结构“富煤、贫油、少气”,其中仅石油每年就有70%依赖进口,仅交通领域的石油消耗占比就超过70%。随着国际局势动荡、市场区域化凸显,高占比的石油进口严重威胁我国能源安全。
现阶段,通过煤炭清洁高效利用和煤化工产业低碳绿色转型,使用清洁低碳的甲醇可以起到立竿见影的减碳效果,同时可以拉动绿色甲醇的技术创新,推动绿色甲醇规模化发展。
国际可再生能源署代表道夫.盖伦在演讲中提到,目前人们越来越关注使用可再生资源生产甲醇。全球甲醇行业协会主席雷格·多兰在致辞中也表示,甲醇是现在和未来碳中和的化学和燃料载体,为可持续的生物质和沼气、可再生电力制绿色氢气,以及从空气中捕获的CO2转化提供了一座桥梁。
吉利控股集团董事长李书福从能源安全、碳中和、甲醇制备技术突破、甲醇应用推广、山西甲醇经济先发优势等方面对甲醇经济发展进行了阐述。他认为,鉴于我国的能源环境,加大能源多元化发展和创新成为当务之急。发展甲醇经济,有机会把能源主动权掌握在自己手里。我国是全球最大的甲醇生产国和消费国,产能占全球的65%。发展甲醇经济契合我国能源资源禀赋,符合我国坚持先立后破、节能减排和稳妥有序推动能源绿色低碳转型的指导方针。
深耕甲醇技术线路,全生命周期践行绿色理念
目前全球正在探索多种甲醇制备技术路线。甲醇制备技术主要分为传统甲醇制备和绿色低碳甲醇制备。我国煤制甲醇技术、关键设备、催化剂等均达到国际领先水平,煤炭的节能降碳完全具备技术条件。绿色低碳甲醇可通过利用工业副产氢气或可再生能源电解水制氢,与重碳排放地区二氧化碳捕集相结合来制备。现代煤化工与二氧化碳捕集技术的耦合,每生产1吨甲醇可以消纳约900公斤二氧化碳,而可再生能源电解水每制备1吨绿色甲醇可综合消纳1.375吨二氧化碳。
吉利投资的河南安阳项目即将产业化,利用副产的焦炉煤气及年捕集15万吨工业废气中的二氧化碳作为原料,年产11万吨绿色低碳甲醇,目前项目整体已完工,即将投产运行。
此外,液态阳光甲醇可利用太阳能、风能等可再生能源电解水制绿氢,再由绿氢加二氧化碳转化生产绿色甲醇。生物质甲醇的制取技术也已达到小批量试生产阶段。由此可知,绿色甲醇的技术路线已经贯通,为碳中和战略目标实现探索了一条新路。
“双碳”引领,共建甲醇经济生态链
事实上,甲醇经济发展已经拥有了成熟的商业应用模式。在国际上,甲醇动力船的开发应用如火如荼,仅去年以来就有近80艘甲醇动力船订单,全球船运巨头马斯基已经订造了13艘绿色甲醇集装箱船。
在国内,国家八部委联合下发《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》,提出加快推动甲醇汽车应用,实现车用燃料多元化,保障能源安全。吉利从能源安全和绿色低碳角度出发,深耕甲醇领域17年,成功解决了甲醇发动机零部件耐醇、耐久性能等行业难题,掌握了甲醇汽车核心技术,形成专利200余件,开发甲醇燃料车型20余款,累计行驶里程接近100亿公里,最高单车运行里程超过150万公里,成为全球首个实现甲醇汽车量产的主机厂。
在甲醇汽车应用方面,吉利在贵州的模式初见规模,通过市场化方式推广甲醇汽车超17000辆,全省投入运营甲醇燃料加注站超过60座,年消耗甲醇约25万吨,替代汽油约15万吨。贵阳模式对全球的甲醇燃料和甲醇汽车市场化推广产生了积极影响。此外,吉利甲醇汽车已走出国门,在冰岛、丹麦开展测试运行,得到良好的反馈。
作为全球最大的甲醇生产商和供应商,梅赛尼斯也一直在探索绿色甲醇生产。在生产端促进减碳的同时,依托自己的资源和网络积极为甲醇开拓低碳绿色转型路线。如今梅赛尼斯运营着全球最大的甲醇动力船队,已有13艘甲醇灵活燃料船舶投入使用,累计安全运行时间超过10万小时,到明年底将有19艘船舶以甲醇为燃料运行。
为应对全球气候变暖,全球航运巨头马士基承诺到2040年为客户提供净零排放供应链服务。对于未来新能源的选择,该集团中国首席代表彦认为,甲醇技术今天已经可用且行之有效。甲醇是一种类似于传统燃油的液体,操作相对简便,并且供应链和加注易于管理。
作为资源和能源大省,山西也在围绕甲醇经济上下游产业链积极部署。2021年,《晋中市加快甲醇汽车推广应用工作方案》指出,以全省甲醇资源优势和晋中市甲醇汽车产业优势为基础,以打造全国甲醇汽车运营示范城市为先导,以培育甲醇燃料、甲醇汽车特色产业链为目标,以“政府引导、市场驱动、全链推进”为路径,进一步加快晋中市甲醇汽车推广应用,培育壮大甲醇燃料、甲醇汽车特色产业链,促进汽车产业与煤化工产业协同发展,拉动全市工业经济转型升级。
加快走进液态阳光时代
对于液态阳光甲醇,中科院大连化学物理研究所李灿院士认为,甲醇在碳中和方面有“一箭三雕”的功能:“首先,它可以资源化转化二氧化碳,解决工业刚性排放的二氧化碳,规模化生产液态阳光甲醇可以直接或间接作为燃料,并可缓解我们国家液态燃料短缺局面。其次,可以氢能作为载体,解决氢能制备储存和运输的安全性和成本性问题。此外,还有可以解决间歇性能源,风、光规模化储能和调峰问题。”
值得一提的是,中科院上海高等研究院副院长黄伟光也对甲醇寄予厚望。他认为,甲醇是打通可再生能源和终端绿色能源和动力之间的桥梁,甲醇是实现碳循环非常重要的一种载体。“甲醇是我们国家非常重要的一个基础工业品,在传统化工领域,它主要代表的是一个存量市场,每年随着GDP增长,甲醇需求量也在稳定增加,在能源领域,甲醇代表着增量市场,尤其是随着甲醇作为清洁燃料的大规模应用,有望实现爆发式增长,绿色甲醇将成为能源领域最受关注的热点和焦点。”