幾十億投資！幾十萬噸項目！國內綠氫制甲醇經濟性逐漸凸顯

 

常見的儲氫方式有物理儲氫，如高壓氣態儲氫、低溫液態儲氫以及金屬氫化物固態儲氫，化學儲氫方式有有機物吸附儲氫等。除此之外，利用甲醇儲氫也成為了當下較為火熱的儲氫方式。

 

極具優勢的儲氫方式

 

相比氣態氫，甲醇在常溫下為液態，穩定、安全。從能量密度看，氫氣在35兆帕壓力下為4.41兆焦/升，而作為氫含量最高的液體燃料，甲醇能量密度達到22.7兆焦/升。

 

運輸方面，氫氣需要特定的長管拖車，對運輸存儲裝置材料要求高，而甲醇作為液體可管道運輸，利用現有基礎設施即可，儲運安全便捷。價格方面，甲醇成本也較低。1千瓦時電的當量體積，氣態氫為333升，液氫（零下253攝氏度）也要400毫升，而甲醇在常溫下只要200毫升。

 

目前，我國生產甲醇及用甲醇制化學品的體系相對成熟。甲醇可由煤、天然氣、焦爐氣等原料制成，也可由綠電、核電、生物質氣化制氫合成。同時，甲醇用途很廣，可制二甲醚、甲醇汽油、甲醛、汽油添加劑、醋酸、DMF（N,N-二甲基甲酰胺）、精細化工品、輕烴等。

 

綠色甲醇主要有兩種方式制作而成：生物制、綠氫制。同時，因為氫氣由可再生能源電解水裝置產生，綠色甲醇工藝生產工程中可實現二氧化碳接近零排放甚至負排放，進一步促進工業和運輸企業實現凈碳中和目標。中國工程院院士涂善東提出，可以建立基于甲醇的綠氫碳中和能源系統。

 

項目開建：投資多、工程大

 

5月25日，金風綠能化工（興安盟）有限公司綠氫制50萬噸綠色甲醇項目環境影響評價第一次公示。據悉，該項目占地1500畝，總投資30億元，主要建設生物質發電裝置，綠色甲醇合成裝置等主要生產線及配套公輔工程，建成后年產50萬噸綠色甲醇。預計2023年年底開建，2025年年底建成。

 

該項目于今年3月獲備案，4月24日，由內蒙古自治區政府主辦的內蒙古自治區招商引資推介會暨合作項目簽約儀式（長三角地區）在浙江省杭州市舉行。其中，金風科技與內蒙古興安盟扎賚特旗簽訂了200萬千瓦風電制氫制甲醇項目，這也是目前全球最大的綠色甲醇項目，項目投產后，每年可生產50萬噸甲醇。

 

今年5月初，新疆奇臺智慧能源裝備產業園項目正式開工。該項目總投資116.4億元，由風電裝備、制氫裝備、“液態陽光”綠氫綠色甲醇等產業構成，具體包括“六大基地、四大中心園區+‘液態陽光’綠氫綠色甲醇項目園區”。

 

產業園整體規劃分三期建設，一期規劃實現園區年產400套智能風電機組設備、200套風電塔架、300套大標方電解水制氫裝備、400套機艙罩導流罩、400套電氣系統，建成“綠氫綠色甲醇一期5萬噸工程”；二期規劃建成年產800套風電葉片、風電設備研發中心、全功率檢測中心、半實物仿真中心、風光電場智能運維中心，建成“綠氫綠色甲醇二期10萬噸工程”；三期規劃建成“綠氫綠色甲醇30萬噸工程”項目，計劃2024年8月30日前完成首批綠氫綠色甲醇的生產。

 

經濟性逐漸凸顯

 

二氧化碳加氫反應過程簡單，工藝日趨成熟。反應原理以氫氣和二氧化碳為原料反應制備甲醇。二氧化碳和氫氣在多原子金屬簇催化劑表面吸附，逐步轉化為氣態的甲醇。

 

在這個過程中，核心是利用綠氫。目前，我國綠氫制備成本相對來說仍然較高。但是，從以上開工的項目上來看，制取綠色甲醇的同時，利用風光資源制備綠氫，就地消納制取綠色甲醇，將可再生能源綜合循環利用起來，進一步提高效益成果。

 

不考慮碳稅情況下，技術進步推動二氧化碳加氫制甲醇成本與煤制甲醇差距快速縮小在煤價800元/噸時，煤制甲醇的成本約為1953元/噸。在此甲醇成本之下，若使用二氧化碳+綠氫制甲醇，對應的氫氣成本需要降至7.01元/kg ，電解水電價下降至0.07元/度。

 

目前煤制甲醇過程中，生產一噸甲醇的CO2總排放量為3.85t，其中包括2.06噸的工藝排碳。而二氧化碳和綠氫結合制甲醇，不僅不產生工藝排碳，反而會消耗CO2作為原料，實現每生產一噸甲醇減排CO2至少1.375噸。若不考慮加工過程的碳排放（能源消耗），僅工藝端而言，二氧化碳和綠氫結合制甲醇相比煤制甲醇可減少碳排放3.44噸。

 

按照國際貨幣基金組織預測，每噸二氧化碳定價應在75美元左右，若按此計算，則二氧化碳和綠氫結合制甲醇相比煤制甲醇所減排的CO2價值可高達1677元，那么長期來看二氧化碳和綠氫結合制甲醇的優勢將越來越明顯。