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    牢牢掌握绿色能源话语权

    中经总网  2024-09-20 15:44     浏览量:239390

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    文/ 张耀龗 韩宝池 张汉信

    随着“碳达峰”日期的临近,国际社会在绿色能源赛道“八仙过海,各显其能”,通过制定标准、技术垄断、以及绿色能源产业链的率先实证,来争夺对于绿色能源的话语权,比如目前比较有代表性日本的“氢氨路线”:日本经济产业省(METI)开始推广更新的氨燃料路线图,重点关注氨在火力发电厂和作为航运燃料的使用。日本受制于国内资源的限制,一直在致力于发展可替代传统化石能源的能源载体。日本氢氨工业体系的技术发展,不仅是为了满足本国能源依赖、低碳发展的需求,同样是为了技术输出和原料输出进行储备。另外比较突出的是欧盟的“绿色甲醇路线”,也是基于本土的资源性而提出的。这些技术路线都是以应用为牵引,通过对应用设施的投资形成影响力,进而确定符合自己要求的产品技术标准,并因此掌控相关领域话语权。仅以欧盟标准体系的绿色甲醇为例,其认可的绿色甲醇路线主要有两种——生物质甲醇和电制甲醇,规定其中的碳源必须是绿色的,也就是“植物碳”或者“空气碳”。国际航运巨头马士基更是在全球寻求“绿色甲醇”供应商,巨额订单叠加优厚的价格,掀起一股采购热潮,影响很大。

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    按照马士基计划,预计到2025年需要50万吨绿色甲醇,到2030年需要500万吨,2040年需要2000万吨。而整个供应链各环节都要是绿色的,尤其是碳源,是成为马士基供应商选择的首选要求,所以欧盟的要求非常苛刻。

    尽管马士基的举措推动了“绿色甲醇”的相关投资,具有积极的一面,但从现实情况看这个要求并不全面,因为西方发达国家集中排放二氧化碳的工业过程已经很少,所以他们要求从空气里捕集二氧化碳;另外生物质是捕获空气二氧化碳长出来的物质,燃烧的时候二氧化碳又排出去了,所以生物质是“零碳燃料”或“碳中和燃料”,因为欧洲和北美生物质资源丰富,实际上是“资源依赖”。现实是中国等发展中国家现在有大量的高浓度二氧化碳正在排放,这是我们“减排”的工作重点,所以欧盟所提的绿色甲醇标准更适合于欧洲,没有考虑包括中国在内的发展中国家的具体情况,因此从全球减排角度看这个标准并不具备普遍性。

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    从甲醇消费量看,2022年全球甲醇消费量近1亿吨,同年中国甲醇消费量为8000多万吨,占比超过80%;欧洲甲醇消费量为852.16万吨,占比不足7%。从这个消费比例可以看出,中国是甲醇消费大户,拥有成熟的产业链,在绿色甲醇生产和替代赛道上,应该主动出击,积极参与国际绿色能源标准的制定,掌握绿色能源话语权。

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    世界甲醇消费柱状

    事实上,按照欧盟标准的绿色甲醇可持续供应面临巨大挑战。据测算,1艘中欧航线16000TEU集装箱船若全程100%使用绿色甲醇燃料,年消耗量约5万吨。截止到2023年底全球甲醇双燃料船舶订单超过120艘,如果全部采用欧盟标准绿色甲醇燃料,年消耗量至少600万吨。这还不包括其他行业对于绿色甲醇的需求。然而当前全球生物甲醇产量不到总产量1%,供应缺口巨大。事实上,包括绿色甲醇、绿氨、生物LNG在内的所有绿色燃料都面临扩大产能的难题,绿色燃料的规模化推广存在障碍。今后5-10年中,回归碳中和的本质、以寻找符合巴黎气候条约的“碳中和燃料”为突破口,形成具有普遍指导意义的“碳中和燃料”标准,并开展大规模生产,以及提供应用便利性,尤为关键。

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    甲醇在我国的应用已经有四十多年的历史,相关基础设施累计投入上万亿,围绕甲醇的制、储、运、用,在制度建设以及应用管理等方面已经形成了完整的体系,在我国的经济建设过程中发挥着独一无二的作用。随着双碳目标的实施,甲醇的制备过程逐渐走向“清洁化”,通过完全技术自主的“液态阳光工程”碳中和技术,将绿氢与通过碳捕集获得的二氧化碳经过催化重整产生“碳中和燃料”绿色甲醇,为规模化绿色能源应用、实现双碳目标,提供了具备中国特色的解决方案。从“液态阳光工程”技术过程可以看出,其实质是“碳中和”过程,特点是“用碳不增碳,用氢不见氢”,是“负碳技术”,是符合巴黎气候协定以及我国实际情况的“中国方案”,与欧盟苛刻的绿色甲醇标准对比,“液态阳光”碳中和技术更具有现实意义,对于世界发展中国家减排具有指导意义,也必将对我国如期实现“双碳目标”起到极大的推动作用。

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    “液态太阳燃料合成示范项目”流程示意图

    相比于国外,国内的绿色甲醇在产能和消纳能力上具有较大优势,有利于产业发展。国家也出台了相关政策,将甲醇产业纳入战略性新兴产业,通过产业政策引导,推动甲醇产业向高端化、精细化、绿色化方向发展,推动甲醇燃料在交通运输、工业燃烧等领域的推广。此外,出台政策鼓励甲醇制烯烃、甲醇制氢等技术的研发和应用,拓展甲醇的应用领域。

    总体来看,尽管目前国内已有多个绿氢制甲醇项目签约、开工和投产,但因受经济性制约,实际产量有限,远远满足不了市场需求,还需要加大力度,推动绿色甲醇产业健康发展。

    一、发挥“碳金融”作用,形成“杠杆效应”

    首先是制定合理补贴机制。欧洲绿色甲醇推进比较快,一个主要原因是补贴机制精准,直接补贴绿色甲醇(或绿氨)与化工甲醇之间的差价,引导甲醇产能向绿色甲醇转移。其次是“碳税”调节机制,欧洲碳税价格每吨90多欧元,折合人民币超过700多元,这个价格幅度对于制氢成本降低作用有限,但对于引导通过绿氢替代、完善“碳指标交易”、实现“碳排放”降低具有很强的推动作用。另外欧洲公布到2026年正式对中国实施边境碳税,届时我国出口欧洲产品将平均上浮30%的关税,这是真正的“绿色关税壁垒”。

    面对现实,不能不看到,欧盟的“绿色标准”、“碳税”、“碳足迹”三板斧对于世界绿色能源格局的影响很大,需要我们积极应对,发挥“碳金融”作用,通过“金融杠杆”撬动投资及市场积极性,有效出招,早做准备,实现环保效益和经济效益相结合。

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    二、推动规模化、连续性生产模式

    目前,国内开展的各类绿氢及甲醇项目主要聚焦在以风电、光伏等可再生能源为基础,在有限范围内进行绿氢生产,难以形成规模,同时受制于可再生电力的间歇性特点,不能连续性生产,进而影响下游的“可及性利用”,因此就难以形成规模化的市场格局。其根本原因就在于无论是风电还是光伏,都需要占用大量土地资源,绿色电力供应波动性弱点突出,同时由于设备生命周期问题,未来还面临着这些装备的固废处理等一系列问题。

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    目前法国正在推动核电制氢运动,要求欧盟在其可再生能源规则中承认核能产生的低碳氢。来自法国、波兰、捷克和其他六个欧盟国家的部长致函欧盟委员会,敦促其扩大可再生能源方面的目标,包括从核能生产氢气。这一举措开辟了绿色制氢的新的手段。毋庸置疑,我国核电技术无论是从规模还是先进性在世界领域均占据领先地位,依托“零碳能源”核电,可以解决电力的连续性供应问题,可以实现连续性生产;同时依托核电资源的充沛,能够满足规模化绿氢生产用电需求,实现规模化的连续性产能,为下游工业化连续性应用提供了资源条件。同时可以充分利用海洋资源,通过海水淡化获得制氢用水,以及开展海上风电场建设等。

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    核能制氢技术路线

    三、开展全产业链、一体化项目模式

    緑氢生产的主要成本是电力,如果产品线到绿氢为最终产品的话,则电价对于绿氢成本的影响是刚性的,这也是国内绿氢成本一直高企不下的主要原因。如果以绿氢为基础,开展“氢基衍生品”深加工,则制氢电力的边际效益将极大弥补纯制氢成本。通过产品线的延伸,实现综合效益的提升,摊薄制氢成本,从而降低緑氢价格达至满足用户可接受水平,这样就能够实现产、用良性循环,带动整个绿色能源产业的健康发展。

    规模化的产品线对于运输提出了挑战,因为要解决后路问题,因此,海陆运输的便利性是实现规模化生产的必要条件。

    四、推进技术创新、掌握绿色能源话语权

    规模化的緑氢生产,需要与之相配套的技术手段和物质基础,需要打通制、储、运、用全产业链条,尽管有难度,但却是实现氢能社会的必由之路。目前国内绿氢项目总体呈现布局分散、规模不大的格局,不利于集中突破全产业链的技术壁垒和障碍。无疑,项目规模集中、产业链健全,可以集中各方力量开展科研攻关,打破规模化生产的壁垒,扫清规模化应用的障碍,实现绿氢及其衍生品应用的“安全、可及、经济”,形成一系列专利技术和自主知识产权、规范、标准等,指导整体产业发展,便于复制推广应用,推动整个绿色产业的健康长足发展,为我国氢能社会建设提供有利技术保障。

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    2019-2023年中国绿氢技术创新投资赛道分布

    五、强化“碳中和燃料”概念,回归碳中和本质

    无论是核电还是“液态阳光工程”,在技术上我国拥有完全自主权,是掌握在自己手里的“金刚钻”。目前国际社会无论是“氢氨路线”,还是强化“绿色碳”的“绿色甲醇路线”,实际上就是要掌握绿色能源“话语权”,这种状况对于我国这样一个能源大国极其不利。

    事实上无论哪一种技术路线本质上都是“碳中和”的一种存在形式。我国拥有巨大的绿色能源生产能力,也拥有庞大的终端应用市场,绿色能源技术创新应该立足国情,牢牢掌握绿色能源“话语权”,在緑色燃料定义、生产技术及应用标准方面,拿出符合我国实际的“中国方案”,占据国际绿色能源领域制高点,这是能源安全的需要,也是强国之路的必然选择。

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    “碳中和燃料”在范围上比“绿色碳”更广泛。通过核电参与的多能互补配电方式与“液态阳光”碳中和技术组合,规模化生产“碳中和燃料”绿色甲醇,通过全产业链一体化模式的创新示范,形成一整套碳中和燃料技术规范及标准,更易推广,在国际社会也更具有普遍指导意义。

    根据国际可再生能源署发布《创新展望:可再生甲醇》的研究报告,预计到2025年,全球甲醇年产量预计将从目前的1亿吨增长到1.2亿吨,2050年达到5亿吨,其中绿色甲醇产量将达到2.5亿吨、生物甲醇1.35亿吨,传统甲醇1.15亿吨。以此推算,要生产2.5亿吨绿色甲醇,将需要约3.5亿吨二氧化碳和4800万吨氢气,需要建设约200多条百万吨级以上的甲醇生产线,绿色甲醇行业具有极大的市场空间。

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    依托“液态阳光工程”技术,以“碳中和”技术做引领,围绕“碳中和燃料”绿色甲醇生产,采取核电参与的“多能互补、规模化、一体化全产业链”生产模式,是实现绿色能源供给的一个高效途径,同时可以为我国在世界低碳减排领域创建“碳中和燃料”技术标准及认证体系、为“碳中和燃料”生产及应用提供系列准则和规范、实现技术瓶颈突破,提供有效的创新平台。

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    相信随着各项政策和机制的完善,我国将会在国际社会减排领域获得越来越多的话语权,以绿色甲醇为代表的“碳中和燃料”的规模化生产及应用,也会逐渐体现出良好的社会效益、环保效益、经济效益,为实现总书记提出的“双碳目标”保驾护航,为国家绿色发展提供强有力的技术及物质支撑,打造我国引领世界绿色经济发展的新引擎。

    作者简介:

    張耀龗

    国家级保密机构单位董事局主席

    全国统一大市场城乡应急物资服务站总部管理中心领导小组组长

    全国统一大市场城乡应急物资服务站总部管理中心战略发展委员会主任

    (作者1:张耀龗,全国统一大市场城乡应急服务站总部管理中心领导小组组长兼战略发展委员会主任;

    作者2:韩宝池

    大连市氢能促进会专家委员会专家

    深圳氢醇创新研究院学术委员会专家

    世界低碳城市联盟特聘专家

    作者3:张汉信,《纳税人报》主编、资深策划人、媒体人)

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    中经总网/世界品牌研究院 联合报道

    发布:中经总网·中经在线

    总监制:王海珠 熊辉

    编辑:刘信春 郑建华

    荐稿:张汉信

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    【责任编辑:王海珠】
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