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摘要:
绿色甲醇的工业化生产,遇到了生物质来源的农业式作业的限制,这不仅注定绿色甲醇无法大规模生产,而且价格很难下来,未来也无法跟灰色甲醇竞争。
撰文 | 维小尼
编辑 | Tang
→这是《环球零碳》的第1317篇原创
绿色甲醇,因为马士基等国际航运巨头的订单,正逐渐成为全球能源转型的新热点。
从2023年起,韩国、新加坡、埃及、荷兰、丹麦、瑞典等国家均已实现了船舶绿色甲醇加注,2024年4月,我国上海港也实现了绿色甲醇等加注。
市场的需求拉动了投资的爆发式增长。
据能景研究统计,截至2024年8月底,中国绿色低碳甲醇项目已累计超过90项(含建成、在建、筹备及签约项目,下同)。其中有66个项目披露了甲醇产能,合计产能超过2400万吨,合计产能约是2023年底的2.3倍。有51个项目披露了具体投资,已披露的投资累计超过4300亿元。加上其他未统计,以及后期新批准项目,绿色甲醇的总投资额已经超5000亿。
最近几个月,获批、备案和公示的项目还在不断增长,投资额也越来越大。
9月11日,由隆基绿能在内蒙乌拉特后旗的绿色甲醇项目正式备案。项目总投资23.658亿元,一期年产19万吨绿色甲醇,二期年产21万吨绿色甲醇。
9月25日,黑龙江省绿醇生物质循环经济纳米新材料产业园综合配套开发项目备案。该项目总投资68亿元,法人单位为中兰绿色能源(兰西县)有限公司。
10月31日,由中国能建投资建设的通榆绿色氢氨醇一体化项目开工仪式举行,该项目总投资65亿元,规划年产30万吨绿色甲醇。
11月13日,吉林省投资项目在线审批监管平台发布双辽市“风光绿色氢醇制航空煤油”一体化示范项目备案情況公示,该项目的投资方是吉林龙源新能源有限公司,总投资额为46.41亿。
11月7日,广西来宾市年产100万吨绿色甲醇项目(一期)项目备案,项目位于广西省来宾市,项目单位为广西来宾远拓投资有限公司。
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来源:能源情报
新增项目还在不断涌现,仔细梳理会发现,这些项目有些共同特征,一是近7成项目位于内蒙古和东北地区;二是近7成项目选择了“生物质+绿氢”方案或“生物质”方案。
绿色甲醇,按照欧盟标准,要求里面的氢和碳的来源都是可再生的。内蒙古和东北有丰富的风光资源,绿电便宜,这为可再生氢的制取提供了便利。
但可再生碳(或CO2)的来源,就各显神通了,大致有几种方式:
一是从空气中捕集CO2;
二是地质来源的碳;
三是由生物燃料、非生物来源的可再生燃料和再循环碳燃料燃烧产生的CO2;
四是能源行业(火电、炼油、焦炉)、冶金制造业、矿物制品业及造纸业所排放的CO2。
第一种和第四种,其实就是直接空气捕集(DAC)和碳捕集和利用(CCUS),造价很贵、成本很高。目前吉利为了推广甲醇汽车,一些项目就使用这两种碳来源。
对于第四种碳来源,欧盟也有前提条件,一是时间限制,火力发电所排放的CO2仅可用到2035年,而其他工业CO2排放也只能用到2040年。二是总的碳排放强度限制,即甲醇的全生命周期碳排放不超过28.2克二氧化碳每兆焦,相当于每千克甲醇的碳排放量不得超过约0.56千克CO2。用煤电厂捕捉的二氧化碳来制甲醇,大部分都超过了这个限制。
来源:能景研究EnerScen
所以,国内目前大多数项目,使用的是“生物质+绿氢”或直接“生物质气化重整”方案,一是符合欧盟绿色认证等标准,二是技术相对比较成熟,跟碳捕集相比,也较便宜。
这两种方案,都需要用到生物质。那么,我们不禁要问,2400万吨的绿色甲醇产能规划,七成集中在内蒙古和东北,七成需要用到生物质,中国有这么多生物质可用吗?
2400万吨的产能,即使按照七成需要使用生物质计算,产能也达1680万吨。按照业内专家杨小山的测算,考虑到生物质秸秆的含灰量(20%)、含水量(20%),以及收集过程中的损耗,每吨绿色甲醇需要准备6.8吨的生物质。1680万吨的产能,需要1.14亿吨的生物质。
生物质来源主要是农作物秸秆、枯萎树枝、畜禽粪污、有机生活垃圾等。我国是农业大国,生物质资源确实丰富,根据《2024中国生物质能产业发展年度报告》数据,每年产生的有机废弃物和生物质约37亿吨,但目前能源化利用率大概是12%,也就是4.5亿吨左右。
这4.5亿吨的生物质,主要用在生物质发电、生物天然气(沼气)、生物柴油、生物质清洁供热、生物乙醇等方面。
以上领域比较成熟,也是生物质使用的大头。绿色甲醇刚刚兴起,1亿多吨的生物质需求来自哪里?一是要跟这些领域争抢生物质来源,二是要拓展生物质的利用率。
这无形中就会增加生物质的收集成本,进一步推高绿色甲醇的溢价。关键是生物质还是不够。
来源:能源情报
以农业大省黑龙江为例。根据2023年黑龙江省统计年鉴和《黑龙江省秸秆综合利用现状及建议对策》,2022年黑龙江水稻、玉米和大豆等作物形成的理论秸秆量大概是1.18亿吨左右。
因为黑龙江机械化程度比较高,理论秸秆可收集量还算比较高,可达9243万吨。
这9000多万吨的秸秆,根据《黑龙江省秸秆综合利用工作实施方案(暂行)》,要求68%以上秸秆要还田做有机肥;其中北大荒农垦集团要求还田率高于95%。扣除还田量,剩余秸秆量2958万吨。
此外,还要用来做牛吃的饲料,以及农林生物质发电。2022年,黑龙江省农林生物质发电总量约78亿千瓦时,按照1.15kg/kWh计算,农林生物质发电消耗生物质秸秆897万吨。
这样扣下来,整个黑龙江省剩余秸秆量是641万吨。只够生产100万吨的绿色甲醇。
黑龙江况且如此,其他省市又能有多少可用的生物质呢?
所以,企业投资几千亿,雄心勃勃规划的产能,最后很大可能被生物质卡了脖子。
这也是目前大多数绿色甲醇项目,很少有真正投产,或者投产规模非常小的原因。
绿色甲醇要跟灰色甲醇竞争,只有实现工业化规模生产,才有竞争力,但是灰醇的生产线规模动不动几百万吨,而绿色甲醇的产线大多是几万吨或几十万吨,显然无法竞争。
主要原因和矛盾也很明显,这是因为绿色甲醇的工业化生产,遇到了生物质来源的农业式作业的限制,生物质不仅资源分布不均,收储运成本高,有时还要靠天吃饭,无法跟前端工业化制绿氢相匹配。
那未来出路在哪里呢?我提几条建议:
一是不能一哄而上,盲目扩产能,要根据实际情况,因地制宜发展绿色甲醇项目。根据马士基、达飞等航运巨头在甲醇双燃料集装箱船上的投资强度和营运安排,预计2030年航运业绿色甲醇消耗量约为1000万吨。而我国几千万吨的产能实在有点大;
二是行业标准应该有所变化,我们急需制定自己的绿色甲醇标准,把工业和发电领域捕集的碳也纳入可再生碳范围,由此制取的甲醇也可算绿色甲醇,不能被欧盟的标准牵着鼻子走;
第三,也是最重要的,不能把宝都押在绿色甲醇身上,绿色能源的技术路线很多条,绿氢、绿氨都是可选路径,都有广泛的应用场景。
特别是有些用绿电可解决的领域,更没必要硬上绿色甲醇,比如乘用车,用电动车已经被证明是最经济和环保的路线,为何仍要硬上绿醇车?真的有竞争力吗?
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参考资料:
[1]北京能源协会:风口之上!绿色甲醇产业的机遇和前景
[2]能景EnerScen:数据|中国绿色低碳甲醇项目总投资超过4千亿
[3]杨小山:细思极恐的生物质原料总量!
[4]杨小山:一吨绿色甲醇到底需要消耗几吨秸秆?
[5]环球零碳:数千亿投资押注绿色甲醇,我们为什么还要进口
[6]中国绿发会:全球生物质供应量超27.4亿吨!生物质资源评估大有可为
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