摘要
Ø 传统甲醇供应发展特点:甲醇已过产能高增速期,近几年产能增速不足5%,严重过剩。
Ø 新兴绿醇发展:党的二十大提出要立足中国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动,深入推进能源革命,加强煤炭清洁高效利用,加快规划建设新型能源体系,打造甲醇循环经济恰恰是助力能源安全和碳中和的有效路径。
Ø 绿色甲醇处于发展初期:目前全球绿色甲醇市场仍处于发展初期,行业产能较少,在全球甲醇市场的占比不足百分之一。全球绿色甲醇的产能主要集中在欧洲、北美和东亚等地区。
Ø 甲醇的消费情况:甲醇燃料近几年发展较快,作为清洁能源,有很大的发展空间。在船燃和汽车燃料方面有较为广阔的应用前景。
Ø 结论:1. 随着绿色甲醇生产技术的不断成熟和成本的降低,以及全球对清洁能源需求的增加,预计绿色甲醇的产量和消费量将呈现逐年增长的趋势。2.各国政府也在积极推动绿色甲醇的发展和应用,出台了一系列相关政策和措施,为绿色甲醇行业的发展提供了有力保障。3.绿色甲醇在交通、电力和化工等领域的应用前景广阔,市场需求潜力巨大。随着绿色甲醇应用的不断拓展和普及,其产量和消费量也有望实现快速增长。为清洁能源的发展和环境保护做出积极贡献。
1 甲醇行业现状
1.1.传统甲醇产业发展情况
金银岛检测数据显示,1995-2005年,我国甲醇产能年均增长率15%左右,2006年生产能力突破1000万吨,2008年达2300万吨以上,2010年突破3000万吨,一举成为全球最大的甲醇生产和消费大国。2006-2007年年均增速50%;2010年以后虽然产能增速有所放缓,然2010年产能增长率拉高至38%。甲醇产能投放保持高增速,2010年到2014年甲醇产能增速有所放缓但增长率平均20%-30%,产能严重过剩。2015年到2019年甲醇产能增速为9.09%, 2019年以来,甲醇新增产能增速仅5%左右,甲醇产能进入低速增长期。
2012年开始政策的不断推出,对甲醇行业的投产产生了巨大的影响。2012年10月31日,发改委网站公布《天然气利用政策》,新建或扩建以天然气为原料生产甲醇及甲醇生产下游产品装置,以天然气代煤制甲醇项目被列为禁止类。自此开始,天然气制甲醇装置被禁止投产。
2021年内蒙古宣布,为保证完成能耗双控(控制能源消费总量和强度)指标,"十四五"期间原则上不再审批新的现代煤化工项目。此后不再批复新增的煤制甲醇装置。
甲醇是属于产能过剩的行业,这个行业的特征就是开工率低,利润低。前十几年,国家大力发展煤化工的时候,甲醇产能增速暴涨,煤制甲醇属于高能耗装置,过了投产高峰期,以及“碳中和““能耗双控“这类的政策使得甲醇的上下游投产都受到了限制,投产增速逐渐放缓。
1.2.“碳中和”提出后绿醇的地位提升
党的二十大提出要立足中国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动,深入推进能源革命,加强煤炭清洁高效利用,加快规划建设新型能源体系,打造甲醇循环经济恰恰是助力能源安全和碳中和的有效路径。自2020年9月中国在联合国大会上正式提出这一目标以来,各个技术领域迅速做出响应,积极推动技术创新、迭代、试点示范和应用推广。
甲醇是一种新型清洁能源,外观为透明液体。根据生产工艺不同,甲醇可分为黑色甲醇、灰色甲醇、蓝色甲醇以及绿色甲醇。黑色甲醇是以煤炭为原料,全球产能多集中在中国;灰色甲醇是以天然气为原料,通过转化、蒸馏合成等工艺生产;蓝色甲醇是从废水、工业副产品中生产,是一种可再生甲醇;绿色甲醇可通过多种方式生产,如二氧化碳、可再生能源等,是全球公认的碳中和必经之路。
绿色甲醇,是通过将二氧化碳和氢气转化为甲醇而制成的,这个过程可以减少大量的二氧化碳排放。生产过程相较于传统石化甲醇,通过自然能源进行生产,可再生的能源,可以通过太阳能、风能等自然能源来生产,有助于实现碳中和目标。具有更低的碳排放和更高的可持续性。近年来在全球能源结构转型和环境保护的大背景下,逐渐受到广泛关注。
2 绿色甲醇行业现状
目前全球绿色甲醇市场仍处于发展初期,行业产能较少,在全球甲醇市场的占比不足百分之一。全球绿色甲醇的产能主要集中在欧洲、北美和东亚等地区。
除了以上地区外,其他地区如中东、南亚和非洲等也在积极探索和发展绿色甲醇产业。全球绿色甲醇产能的集中地受到多种因素的影响,包括资源条件、产业基础、政策支持、市场需求等。随着技术的不断进步和环保意识的提高,全球绿色甲醇产能有望进一步扩大,并在全球范围内实现更广泛的应用。
我国是全球最大的甲醇生产国和消费国,其约占全球产能的一半,但目前我国甲醇以黑色、灰色甲醇为主,在碳中和、碳达峰战略背景下,我国绿色甲醇产业发展潜力极大。近几年新增甲醇装置以绿醇为主,据不完全同统计有700万吨以上的绿醇待投产。
2.2.甲醇的消费情况
甲醇下游有煤/甲醇制烯烃,甲醛、醋酸、二甲醚、MTBE等产品。全球范围的甲醇下游使用需求来看,甲醛是甲醇目前主要的终端用途,占比近30%,多作为生产酚醛树脂与粘合剂及其他有机化学晶体的原料,可应用于建筑、汽车等多个领域。MTO(甲醇制烯烃)是全球仅次于甲醛的甲醇下游用途。在中国甲醇最大下游MTO/CTO 占比在55%左右,传统下游包括甲醛、醋酸、二甲醚、MTBE等已经进入成熟阶段,对甲醇需求弹性较小,在甲醇下游不断增长的情况下,占比逐渐下滑,仅占20%左右。甲醇燃料近几年发展较快,作为清洁能源,有很大的发展空间。
2.2.1.甲醇作为船燃发展前景光明
2023年4月6日,根据新华社报道:中远海运、法国达飞以及上港集团共同合作,在包括上海港在内的中国主要港口,为达飞海运、中远海运未来的双燃料甲醇船队采购、供应和交付船用绿色甲醇燃料。
绿色甲醇在车船燃料方面的应用与发展正在受到越来越多的关注和重视。其作为车船燃料,相比传统燃油,能够直接减少二氧化碳排放,并有效降低氮氧化物及颗粒物等污染物的排放。此外,甲醇在常温常压下为液态,储存、运输、使用等环节更安全便捷,这使其成为业界公认的理想新型清洁可再生燃料。
克拉克森研究发布:2023年是航运业脱碳征程上意义重大的一年,约有539艘涉及替代燃料船舶的新船订单,按吨位计占比45%。而在2021年,31%的新订单可使用替代燃料,高于2020年的27%和2016年的8%。
在船舶领域,甲醇双燃料船舶的应用正在逐渐增加。这些船舶配备了特殊的发动机,可以燃烧甲醇和传统的燃油,从而实现更高的能源效率和更低的排放。甲醇双燃料船舶的推广有助于减少船舶运输对环境的影响,推动航运业向更加可持续的方向发展。
根据《中国能源报》数据,2023年已经投运的首艘船舶所需绿色甲醇总量为1万吨,2025年交付18艘大型甲醇船舶后,每年需要绿色甲醇75万吨,到2030年这个需求量将达到500万吨,2040年大概需要2000万吨。据全球甲醇协会的数据显示,目前全球绿色甲醇产能仅为80多万吨。
在汽车领域,甲醇作为新型汽车代用燃料也展现出了广阔的应用前景。随着国际原油价格的不断攀升和我国石油资源的相对匮乏,甲醇燃料作为一种石油燃料的替代品,具有重要的战略意义。此外,利用可再生能源发电制取绿氢,再和二氧化碳结合生成方便储运的绿色甲醇,是通向零碳排放的重要路径。这种甲醇的制取方式不仅有利于碳中和,还可以推进能源结构变革,保障国家能源安全。
2023年2月吉利旗下醇氢科技签约300台甲醇重卡订单并交付首批30台。绿色低碳甲醇工厂由河南省顺成集团、吉利科技集团等共同出资建设。此次投产的是我国首套、全球规模最大的二氧化碳加氢制甲醇工业化生产装置,利用焦炉气中的副产氢气与从工业尾气中捕集的二氧化碳合成绿色低碳甲醇,实现了二氧化碳资源化利用,助力实现碳中和目标。
然而,尽管绿色甲醇在车船燃料方面的应用具有诸多优势,但在实际应用中仍存在一些挑战和限制。例如,甲醇的生产和储存需要特定的设施和技术,其成本较传统甲醇价格高出至少一倍以上。此外,甲醇的供应和分布也可能受到地域和季节等因素的限制。
总的来说,绿色甲醇在车船燃料方面的应用与发展具有广阔的前景和重要的战略意义。随着技术的进步和环保要求的提高,甲醇作为一种清洁、可再生的能源,将在车船燃料领域发挥越来越重要的作用。同时,也需要不断克服技术和经济等方面的挑战,推动甲醇燃料的应用和发展。
2.2.2.绿醇需求增量有多少
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。
根据新思界产业研究中心发布的《2022-2027年绿色甲醇行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,受欧盟法规、环保政策推动,全球拟建、在建和已投产的绿色甲醇产能主要集中在西欧地区,伴随相关拟建、在建项目投产,西欧绿色甲醇产能将呈现高速增长态势,预计2026年有望突破100万吨,预计2040年后,绿色甲醇、蓝色甲醇产能将超过灰色甲醇成为市场主流产品。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。
3 总 结
随着绿色甲醇生产技术的不断成熟和成本的降低,以及全球对清洁能源需求的增加,预计绿色甲醇的产量和消费量将呈现逐年增长的趋势。同时,各国政府也在积极推动绿色甲醇的发展和应用,出台了一系列相关政策和措施,为绿色甲醇行业的发展提供了有力保障。例如,一些国家将绿色甲醇列为战略性新兴产业,加大资金支持和研发力度,推动绿色甲醇的生产和应用。此外,绿色甲醇在交通、电力和化工等领域的应用前景广阔,市场需求潜力巨大。随着绿色甲醇应用的不断拓展和普及,其产量和消费量也有望实现快速增长。
虽然目前缺乏具体的绿色甲醇产量和消费量数据,但可以预见的是,随着技术的不断进步和市场的不断扩大,绿色甲醇的产量和消费量将呈现出良好的增长态势,为清洁能源的发展和环境保护做出积极贡献。
绿氢耦合经济性测算之甲醇
化工领域是氢气消费的主力场景
目前中国氢气的应用可分为化工、交通、发电以及建筑等场景,其中化工领域氢气消耗量占比最高。在化工领域,氢气既可以作为生产原料,如生产甲醇、合成氨等化学品,同时氢气具有还原剂的作用,可用于冶炼钢铁;在交通领域,氢气可作为燃料,通过电化学反应或内燃的方式驱动汽车、船舶及飞机等交通工具,且可实现全过程 “零碳”排放;在发电领域,氢气可作为清洁能源进行发电,作为备用电源;在建筑领域,氢气由于具有高热值特点,可用于供热供暖,实现“零碳”供热的效果。
根据中国氢能联盟统计,2022年中国氢气消费3533万吨,化工领域消费量占比高达80.8%,其中甲醇(925万吨,26.2%)、合成氨(1107万吨,31.3%)氢气消费量合计占据总量的半壁江山;其他石化工合计消费823吨,占比23.3%。
数据来源:中国氢能联盟
绿氢耦合制甲醇的原理与环节
绿氢耦合制甲醇的经济性测算
绿色甲醇出口或已初步具备经济性
2028年——绿醇产能
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