2025年2月19日,金风科技在阿格斯绿色船用燃料会议上宣布,已开始提供生物甲醇现货,价格为dob(door on board ,从工厂门口到港口的意思)东北亚820美元/吨。金风科技将从2025年第四季度到2026年第二季度提供共计约12万吨温室气体减排值为70%的生物甲醇,用于船燃加注。
与此同时,2月18日,国内首艘16000TEU甲醇双燃料集装箱船——“中远海运洋浦”轮成功命名交付。该船为中远海运控股在扬州中远海运重工建造的首制新能源船型。该船型总长366米,型宽51米,最大装箱量达16136标箱。凭借创新设计的超大甲醇储存舱,船舶可在甲醇动力模式下完成远东至美西单程航行,极大地提升了船舶运营效率。
1、金风科技的绿电制甲醇、制氢布局
金风科技兴安盟风电耦合制50万吨绿色甲醇项目计划总投资136.65亿元,建设风电规模200万千瓦,年制氢量9.22万吨,配套建设118吨储氢设施及16万千瓦/2小时储能设施,同时建设生物质发电装置,生物质气化等装置,建成后年产50万吨绿色甲醇。项目分两期建设,其中一期建设25万吨/年规模,于2024年4月正式开工。
该项目由赛鼎工程EPC总包,采用泽玛克生物质气化工艺,目前生物质气化及甲醇合成部分主要设备已采购安装,暂未公开电解水制氢规模。2023年11月,金风科技与世界航运巨头马士基签署了年产50万吨的长期绿色甲醇采购协议,该协议是全球航运业首个大规模绿色甲醇采购协议,有效期将持续至2030年后。协议中的甲醇产量包括绿色生物质甲醇和电制甲醇。
2024年9月,金风科技二氧化碳加绿氢制10万吨绿色甲醇项目获备案。慧眼氢能认为,金风兴安盟绿色甲醇项目一期25万吨可能由15万吨生物甲醇和10万吨电制甲醇构成。其中15万吨生物甲醇采用生物质气化制取,10万吨电制甲醇由生物质电厂和气化装置捕集的CO2耦合绿氢制取。
金风的绿色甲醇规划不止于此。2024年11月,金风科技与德国赫伯罗特船舶公司联合宣布,双方签署了年交付量25万吨的绿色甲醇照付不议长期合同,值得注意的是,该25万吨绿色甲醇并非金风兴安盟绿色甲醇项目二期,而是由金风绿能化工兴安盟第二工厂供货。该工厂将紧邻兴安盟绿甲醇第一工厂建设,两座工厂互为姊妹厂。第二工厂还有待金风科技董事会做出最终投资决定(FID),一旦项目启动建设,到2027年末,金风科技将在兴安盟实现百万吨级绿色甲醇生产基地。
值得注意的是,金风的绿氢项目集中在东北及内蒙东部,扎根于新疆的金风科技暂时并未在新疆规划绿氢项目。新疆虽然风光资源丰富,但是地理位置对绿色能源出口构成显著的挑战,距我国东部港口运输距离约3000公里,考虑到能源运输成本及运输过程中的碳排放,运输成本占产品总成本的50%左右。未来随着新疆地区甲醇输送管道的落地,该情况可能得到改善。
2、绿色甲醇制取的技术路线及难点
碳中和目标大背景下,能源转型已然成为全人类可持续发展的必由之路。绿色甲醇凭借其高能量密度、低污染排放等优势,吸引众多企业布局,以期在未来清洁能源市场中抢占先机。
从传统化工原料合成领域及汽车产业,到航运清洁燃料应用,再到未来分布式能源存储,绿色甲醇都展现出了独特的适配性和广阔的应用空间。但要将这份潜力转化为现实生产力,必须跨越现有生产技术的重重障碍。
绿色甲醇的制备主要分为电制甲醇、生物质制甲醇、绿氢耦合生物质制甲醇、生物质制甲烷再重整制甲醇四种路线,各路线发展难点如下——
01电制甲醇
电制甲醇的主要原料是水、绿氢、可再生二氧化碳,具体技术路线还可以细分为电解水制绿氢+捕获的二氧化碳制甲醇、二氧化碳电催化还原制甲醇两种。其中,前者已应用于国内外较多项目,国外部分项目投产较早,已初步实现商业化;后者尚不具备工业化条件。两种路线各有一定的技术难点。
图片来源:国信证券
电解水制绿氢+捕获的二氧化碳制甲醇
绿氢制取成本高:电解槽是绿氢制取的核心设备,据势银(TrendBank)数据分析,2024年ALK平均中标单价约为1535元/kW(未包含新疆俊瑞项目),MW级PEM制氢设备则约为6028元/kW,MW级AEM约为16761元/kW(稳石氢能中标项目),虽然ALK成本较低,但在项目实践中已暴露一定问题。越来越多企业关注PEM及AEM电解槽,但PEM/AEM制氢成本仍相对较高。同时,电力成本是绿氢制取的主要成本,占比可达70-85%。只有电价降低,绿氢制取成本才能大幅下降。
二氧化碳捕集技术有待优化:目前国内传统化学吸收法捕集二氧化碳成本较高约每吨350-500元,效率也有待提升;从空气中直接捕集二氧化碳成本更高。而工业尾气捕集虽成本相对低,但存在尾气成分复杂,净化、提纯难度较大的问题。
甲醇合成效率需提升:甲醇合成过程中,催化剂的性能对反应效率和甲醇产率至关重要,目前常见的铜基催化剂等,在活性、选择性和稳定性方面仍有提升空间,且催化剂需要定期更换,增加了成本。
全流程系统集成和优化难度大:整个流程涉及电解水制氢、二氧化碳捕集、甲醇合成等多个环节,如何提高整体能源利用效率也是一个挑战。
二氧化碳电催化制甲醇
催化剂活性与选择性难兼顾,稳定性不足:二氧化碳电还原反应高活性催化剂,但往往在提高活性时,难以保证对甲醇的高选择性。部分催化剂在反应过程中容易出现性能衰减的情况。
高性能催化剂工艺复杂、制备成本较高:部分含有贵金属的催化剂,具有较好催化性能,但成本高昂,制备过程复杂,难以大规模应用。
反应条件严苛:电催化需要非常高的能量,而酸碱度、温度、压力等条件对反应的进行和产物的生成也有较大影响。例如,酸碱度不合适可能会影响二氧化碳的溶解和吸附,以及催化剂的活性;温度过高可能导致副反应增加,温度过低则反应速率变慢。
02生物质制甲醇
生物质制甲醇是将生物质气化,然后通过变换和脱碳得到合成气来制备甲醇。生物质原料可以采用秸秆、木屑、玉米芯、稻壳、稻草和城市固体废物等。
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原料成分复杂与预处理难度大:生物质原料成分复杂,还可能夹杂着泥土、砂石等杂质,且不同原料的组成和性质差异大,预处理技术也各不相同。
原料收集与运输成本高:生物质原料分布广泛且分散,如农作物秸秆、林业废弃物等,收集和运输这些原料需要耗费大量的人力、物力和财力,一定程度上增加了生产成本。
气化反应条件苛刻:气化过程需要在高温、高压和特定的气氛(如氧气、水蒸气等)条件下进行,对反应设备的耐高温、耐高压性能以及气体供应和控制系统要求很高。同时,气化反应的稳定性和可控性较差,容易出现局部过热、结焦、堵塞气化炉通道等问题,不仅影响气化效率和合成气质量,还可能导致设备损坏,增加维护成本和停机时间。
全流程设备投资高:该工艺需要原料预处理、气化、合成气净化、甲醇合成、产品分离提纯等多个环节需要用到复杂生产装置,设备投资巨大。
03绿氢耦合生物质制甲醇
该路线是以生物质为碳源与绿氢反应制备甲醇,意在结合绿氢和生物质的优势,但也面临双重挑战。
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部分难点与路线01、路线02一致:存在电力成本高、供应不稳定、生物质储运及预处理复杂等难题。
绿氢与生物质转化过程的协同匹配难度大:该技术涉及生物质预处理、气化、绿氢制取、甲醇合成等多个环节,各环节技术特点和运行要求不同,实现整体高效协同难度大。如何精准控制绿氢的输入量与生物质转化进程,使二者高效耦合,实现甲醇的稳定、高效生产,目前尚无成熟的技术方案。
04生物质制甲烷重整制甲醇
该路线是利用微生物将生物质厌氧发酵得到沼气(甲烷),通过甲烷重整得到氢气和二氧化碳的混合气并制备甲醇。
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发酵过程对设备和操作条件的控制要求较高:厌氧发酵需要在特定的温度和pH值等条件下操作,发酵效率也会受到原料种类、发酵罐的设计和维护、以及操作条件(如温度、碳氮比)的影响。
重整过程中催化剂易积碳失活,频繁更换催化剂会增加成本:目前常用的镍基催化剂虽然具有较高的活性,但在反应过程中容易出现积碳和烧结现象,导致催化剂失活,影响重整反应的稳定性和连续性。
工艺链条过长,系统集成与优化难度大:流程过长且中间产物和副产物多,工艺优化、减少能量损耗及提高甲醇收率的难度过大。
虽然绿色甲醇在多个领域展现出广阔应用前景,但其制备工艺的发展仍面临诸多挑战。只有攻克这些技术难关,绿色甲醇才有望在能源领域全面开花。
3、绿色甲醇的买家,卖家市场在哪?
国内绿色甲醇都卖谁了,还有那些潜在买家?
在政策和市场需求的双重驱动下,2024年我国绿色甲醇项目密集落地,这些项目不仅助力双碳目标,还为全球绿色燃料市场提供了中国方案,那么国内在建的绿色甲醇项目投产后如何消纳,都是卖给谁呢?
香港中华煤气有限公司(煤气公司)鄂尔多斯15万吨绿色甲醇项目—→中燃远邦石油化工有限公司
中国天楹股份有限公司辽源等80万吨绿色甲醇项目—→中国船燃/中远海运物流供应链有限公司
中广核新能源巴林左旗年产20万吨绿色甲醇项目—→中国船燃/中远海运物流供应链有限公司
上海电气洮南5万吨绿色甲醇项目—→上海国际港务(集团)股份有限公司
金风科技兴安盟风电耦合制50万吨绿色甲醇项目(在建)—→A.P.穆勒-马士基
金风科技兴安盟风电耦合制25万吨绿色甲醇项目(暂未建)—→德国赫伯罗特船舶公司(照付不议合同)
隆基绿能科技股份有限公司许昌12万吨绿色甲醇项目—→A.P.穆勒-马士基
绿色技术银行张掖10万吨绿色甲醇项目—→A.P.穆勒-马士基
中集安瑞科控股有限公司湛江5万吨绿色甲醇项目—→A.P.穆勒-马士基/中国石化燃料油销售有限公司
元鳇能源年产70万吨绿色甲醇示范项目—→希腊Marine Plus S.A
国内首艘!绿色甲醇船舶“国能长江01”轮正式运营
11月18日5时41分,国内首艘绿色甲醇船舶——“国能长江01”轮装载9151吨煤炭缓缓驶离江阴长宏码头运往安徽公司铜陵电厂,标志着“国能长江01”轮正式投入运营。
也意味着国内首艘绿色甲醇船舶开启了服务长江航运的新篇章,为长江经济带的高质量发展注入了绿色动力。
本文内容来源于甲醇能源技术与应用,“新能源技术与装备”整理,责任编辑:胡静,审核人:李峥
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2025-02-21 氢能汇
中国新能源汽车、储能、低空经济等产业交叉点在新能源电池,目前在上述领域锂电池是绝对主流路线,但是中国锂电池产业存在卡脖子风险,中国的锂矿、钴矿和镍矿70%以上依赖进口。而钠电池上游钠矿、磷矿等矿产资源国内储量丰富,可以自给自足,不需要依赖进口。发展钠电池产业有利于化解中国新能源电池产业系统风险,并且能够平抑锂矿价格大幅波动。
2025-02-22 起点钠电
新型储能的快速发展与国家层面的战略重视密不可分,一系列政策的密集出台为储能产业的快速成长提供了坚实的支撑。据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计,截至2024年10月,国家和地方已累计发布储能相关政策超过2000项。
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氢能作为一种备受追捧的零污染高效能源,其稀缺性使得人们对其渴求不已。然而,能耗巨大的压缩过程以及极低温度下的液化环节,被视为通往氢能转型之路上的重大障碍。在此背景下,氨成为热门的替代选项,尽管这种物质带有些许气味,但它有望成为能源转型中的奇迹材料。
作者:Dominik Stephan
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