| 牢牢掌握绿色能源话语权 | |||
| 煤炭资讯网 | 2024/1/9 10:02:40 焦点话题 | ||
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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。 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，所以欧盟所提出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。 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。 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。 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，用氢不减氢”，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。 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。 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。 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，包括从核能中生产氢气。这一举措开辟了绿色制氢的新手段。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。 三、开展全产业链、一体化项目模式 绿氢生产的主要成本是电力，如果产品线以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，从而降低绿氢价格达到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 规模化的绿氢生产，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。 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”，在绿色燃料定义、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。 “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。 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。 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：韩宝池 大连市氢能协会特聘专家 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
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