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2025-02-23 23:57
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金風科技2月19日在阿格斯綠色船用燃料會議上宣佈,已開始提供生物甲醇現貨,2月18日,國內首艘16000TEU甲醇雙燃料集裝箱船——「中遠海運洋浦」輪成功命名交付,這標誌着綠氫醇氨能時代正式來臨,新能源消納新路徑走通,綠氫醇氨製造、運輸及貿易成為未來角逐重點。
金風科技提供生物甲醇現貨,價格為820美元/噸,這是我國出現的綠色甲醇作為船用燃料的第一個市場化訂單和市場化價格,對行業有標杆意義。
金風科技2月19日在阿格斯綠色船用燃料會議上宣佈,已開始提供生物甲醇現貨,價格為dob(door on board ,從工廠門口到港口的意思)東北亞820美元/噸。金風科技將從2025年第四季度到2026年第二季度提供共計約12萬噸温室氣體減排值為70%的生物甲醇,用於船燃加註。
與此同時,2月18日,國內首艘16000TEU甲醇雙燃料集裝箱船——「中遠海運洋浦」輪成功命名交付。該船為中遠海運控股在揚州中遠海運重工建造的首制新能源船型。該船型總長366米,型寬51米,最大裝箱量達16136標箱。憑藉創新設計的超大甲醇儲存艙,船舶可在甲醇動力模式下完成遠東至美西單程航行,極大地提升了船舶運營效率。
1、金風科技的綠電制甲醇、制氫佈局
金風科技興安盟風電耦合制50萬噸綠色甲醇項目計劃總投資136.65億元,建設風電規模200萬千瓦,年制氫量9.22萬噸,配套建設118噸儲氫設施及16萬千瓦/2小時儲能設施,同時建設生物質發電裝置,生物質氣化等裝置,建成后年產50萬噸綠色甲醇。項目分兩期建設,其中一期建設25萬噸/年規模,於2024年4月正式開工。
該項目由賽鼎工程EPC總包,採用澤瑪克生物質氣化工藝,目前生物質氣化及甲醇合成部分主要設備已採購安裝,暫未公開電解水制氫規模。2023年11月,金風科技與世界航運巨頭馬士基簽署了年產50萬噸的長期綠色甲醇採購協議,該協議是全球航運業首個大規模綠色甲醇採購協議,有效期將持續至2030年后。協議中的甲醇產量包括綠色生物質甲醇和電制甲醇。
2024年9月,金風科技二氧化碳加綠氫制10萬噸綠色甲醇項目獲備案。慧眼氫能認為,金風興安盟綠色甲醇項目一期25萬噸可能由15萬噸生物甲醇和10萬噸電制甲醇構成。其中15萬噸生物甲醇採用生物質氣化製取,10萬噸電制甲醇由生物質電廠和氣化裝置捕集的CO2耦合綠氫製取。
金風的綠色甲醇規劃不止於此。2024年11月,金風科技與德國赫伯羅特船舶公司聯合宣佈,雙方簽署了年交付量25萬噸的綠色甲醇照付不議長期合同,值得注意的是,該25萬噸綠色甲醇並非金風興安盟綠色甲醇項目二期,而是由金風綠能化工興安盟第二工廠供貨。該工廠將緊鄰興安盟綠甲醇第一工廠建設,兩座工廠互為姊妹廠。第二工廠還有待金風科技董事會做出最終投資決定(FID),一旦項目啟動建設,到2027年末,金風科技將在興安盟實現百萬噸級綠色甲醇生產基地。
值得注意的是,金風的綠氫項目集中在東北及內蒙東部,紮根於新疆的金風科技暫時並未在新疆規劃綠氫項目。新疆雖然風光資源豐富,但是地理位置對綠色能源出口構成顯著的挑戰,距我國東部港口運輸距離約3000公里,考慮到能源運輸成本及運輸過程中的碳排放,運輸成本佔產品總成本的50%左右。未來隨着新疆地區甲醇輸送管道的落地,該情況可能得到改善。
2、綠色甲醇製取的技術路線及難點
碳中和目標大背景下,能源轉型已然成為全人類可持續發展的必由之路。綠色甲醇憑藉其高能量密度、低污染排放等優勢,吸引眾多企業佈局,以期在未來清潔能源市場中搶佔先機。
從傳統化工原料合成領域及汽車產業,到航運清潔燃料應用,再到未來分佈式能源存儲,綠色甲醇都展現出了獨特的適配性和廣闊的應用空間。但要將這份潛力轉化為現實生產力,必須跨越現有生產技術的重重障礙。
綠色甲醇的製備主要分為電制甲醇、生物質制甲醇、綠氫耦合生物質制甲醇、生物質制甲烷再重整制甲醇四種路線,各路線發展難點如下——
01
電制甲醇
電制甲醇的主要原料是水、綠氫、可再生二氧化碳,具體技術路線還可以細分為電解水制綠氫+捕獲的二氧化碳制甲醇、二氧化碳電催化還原制甲醇兩種。其中,前者已應用於國內外較多項目,國外部分項目投產較早,已初步實現商業化;后者尚不具備工業化條件。兩種路線各有一定的技術難點。
電解水制綠氫+捕獲的二氧化碳制甲醇
綠氫製取成本高:電解槽是綠氫製取的核心設備,據勢銀(TrendBank)數據分析,2024年ALK平均中標單價約為1535元/kW(未包含新疆俊瑞項目),MW級PEM制氫設備則約為6028元/kW,MW級AEM約為16761元/kW(穩石氫能中標項目),雖然ALK成本較低,但在項目實踐中已暴露一定問題。越來越多企業關注PEM及AEM電解槽,但PEM/AEM制氫成本仍相對較高。同時,電力成本是綠氫製取的主要成本,佔比可達70-85%。只有電價降低,綠氫製取成本才能大幅下降。
二氧化碳捕集技術有待優化:目前國內傳統化學吸收法捕集二氧化碳成本較高約每噸350-500元,效率也有待提升;從空氣中直接捕集二氧化碳成本更高。而工業尾氣捕集雖成本相對低,但存在尾氣成分複雜,淨化、提純難度較大的問題。
甲醇合成效率需提升:甲醇合成過程中,催化劑的性能對反應效率和甲醇產率至關重要,目前常見的銅基催化劑等,在活性、選擇性和穩定性方面仍有提升空間,且催化劑需要定期更換,增加了成本。
全流程系統集成和優化難度大:整個流程涉及電解水制氫、二氧化碳捕集、甲醇合成等多個環節,如何提高整體能源利用效率也是一個挑戰。
二氧化碳電催化制甲醇
催化劑活性與選擇性難兼顧,穩定性不足:二氧化碳電還原反應高活性催化劑,但往往在提高活性時,難以保證對甲醇的高選擇性。部分催化劑在反應過程中容易出現性能衰減的情況。
高性能催化劑工藝複雜、製備成本較高:部分含有貴金屬的催化劑,具有較好催化性能,但成本高昂,製備過程複雜,難以大規模應用。
反應條件嚴苛:電催化需要非常高的能量,而酸鹼度、温度、壓力等條件對反應的進行和產物的生成也有較大影響。例如,酸鹼度不合適可能會影響二氧化碳的溶解和吸附,以及催化劑的活性;温度過高可能導致副反應增加,温度過低則反應速率變慢。
02
生物質制甲醇
生物質制甲醇是將生物質氣化,然后通過變換和脱碳得到合成氣來製備甲醇。生物質原料可以採用秸稈、木屑、玉米芯、稻殼、稻草和城市固體廢物等。
原料成分複雜與預處理難度大:生物質原料成分複雜,還可能夾雜着泥土、砂石等雜質,且不同原料的組成和性質差異大,預處理技術也各不相同。
原料收集與運輸成本高:生物質原料分佈廣泛且分散,如農作物秸稈、林業廢棄物等,收集和運輸這些原料需要耗費大量的人力、物力和財力,一定程度上增加了生產成本。
氣化反應條件苛刻:氣化過程需要在高温、高壓和特定的氣氛(如氧氣、水蒸氣等)條件下進行,對反應設備的耐高温、耐高壓性能以及氣體供應和控制系統要求很高。同時,氣化反應的穩定性和可控性較差,容易出現局部過熱、結焦、堵塞氣化爐通道等問題,不僅影響氣化效率和合成氣質量,還可能導致設備損壞,增加維護成本和停機時間。
全流程設備投資高:該工藝需要原料預處理、氣化、合成氣淨化、甲醇合成、產品分離提純等多個環節需要用到複雜生產裝置,設備投資巨大。
03
綠氫耦合生物質制甲醇
該路線是以生物質為碳源與綠氫反應制備甲醇,意在結合綠氫和生物質的優勢,但也面臨雙重挑戰。
部分難點與路線01、路線02一致:存在電力成本高、供應不穩定、生物質儲運及預處理複雜等難題。
綠氫與生物質轉化過程的協同匹配難度大:該技術涉及生物質預處理、氣化、綠氫製取、甲醇合成等多個環節,各環節技術特點和運行要求不同,實現整體高效協同難度大。如何精準控制綠氫的輸入量與生物質轉化進程,使二者高效耦合,實現甲醇的穩定、高效生產,目前尚無成熟的技術方案。
04
生物質制甲烷重整制甲醇
該路線是利用微生物將生物質厭氧發酵得到沼氣(甲烷),通過甲烷重整得到氫氣和二氧化碳的混合氣並製備甲醇。
發酵過程對設備和操作條件的控制要求較高:厭氧發酵需要在特定的温度和pH值等條件下操作,發酵效率也會受到原料種類、發酵罐的設計和維護、以及操作條件(如温度、碳氮比)的影響。
重整過程中催化劑易積碳失活,頻繁更換催化劑會增加成本:目前常用的鎳基催化劑雖然具有較高的活性,但在反應過程中容易出現積碳和燒結現象,導致催化劑失活,影響重整反應的穩定性和連續性。
工藝鏈條過長,系統集成與優化難度大:流程過長且中間產物和副產物多,工藝優化、減少能量損耗及提高甲醇收率的難度過大。
雖然綠色甲醇在多個領域展現出廣闊應用前景,但其製備工藝的發展仍面臨諸多挑戰。只有攻克這些技術難關,綠色甲醇纔有望在能源領域全面開花。
3、綠色甲醇的買家,賣家市場在哪?
國內綠色甲醇都賣誰了,還有那些潛在買家?
在政策和市場需求的雙重驅動下,2024年我國綠色甲醇項目密集落地,這些項目不僅助力雙碳目標,還為全球綠色燃料市場提供了中國方案,那麼國內在建的綠色甲醇項目投產后如何消納,都是賣給誰呢?
香港中華煤氣有限公司(煤氣公司)鄂爾多斯15萬噸綠色甲醇項目—→中燃遠邦石油化工有限公司
中國天楹股份有限公司遼源等80萬噸綠色甲醇項目—→中國船燃/中遠海運物流供應鏈有限公司
中廣核新能源巴林左旗年產20萬噸綠色甲醇項目—→中國船燃/中遠海運物流供應鏈有限公司
上海電氣洮南5萬噸綠色甲醇項目—→上海國際港務(集團)股份有限公司
金風科技興安盟風電耦合制50萬噸綠色甲醇項目(在建)—→A.P.穆勒-馬士基
金風科技興安盟風電耦合制25萬噸綠色甲醇項目(暫未建)—→德國赫伯羅特船舶公司(照付不議合同)
隆基綠能科技股份有限公司許昌12萬噸綠色甲醇項目—→A.P.穆勒-馬士基
綠色技術銀行張掖10萬噸綠色甲醇項目—→A.P.穆勒-馬士基
中集安瑞科控股有限公司湛江5萬噸綠色甲醇項目—→A.P.穆勒-馬士基/中國石化燃料油銷售有限公司
元鰉能源年產70萬噸綠色甲醇示範項目—→希臘Marine Plus S.A
國內首艘!綠色甲醇船舶「國能長江01」輪正式運營
11月18日5時41分,國內首艘綠色甲醇船舶——「國能長江01」輪裝載9151噸煤炭緩緩駛離江陰長宏碼頭運往安徽公司銅陵電廠,標誌着「國能長江01」輪正式投入運營。
也意味着國內首艘綠色甲醇船舶開啟了服務長江航運的新篇章,為長江經濟帶的高質量發展注入了綠色動力。
「國能長江01」輪由國家能源集團航運公司打造,是國內首艘萬噸級甲醇雙燃料綜合電力推進內河散貨船。這艘船自2023年6月29日開工建造,2024年5月16日成功下水,10月21日在湖北舉辦揭名交船儀式,是推動內河航運綠色智能船舶發展的重要里程碑。
作為川江及三峽庫區運輸船舶的標準船型,該輪長130米,寬16.26米,型深7.98米,設計載貨量達10850噸,入級中國船級社(CCS)。它榮獲「綠色船舶-II、智能機艙、智能能效管理、智能集成平臺」等附加標誌,並通過了國內首張內河萬噸級甲醇雙燃料船舶檢驗證書的認證。
技術創新 打造全國產動力系統
「國能長江01」輪採用甲醇/柴油雙燃料發電加鋰電池的混合動力系統,集成了東湖實驗室的國際領先直流綜合電力系統核心技術。動力系統由4台620千瓦甲醇雙燃料十二相整流發電機組、2組500千瓦時鋰電池及2台1000千瓦推進電機組成。憑藉這一先進技術配置,該船實現了全船動力系統的全面國產化。
此外,該船在技術上實現了多項突破。其綜合能量優化控制系統可以針對長江航線的不同工況,通過航速優化、機組轉速優化和電源類型選擇,確保動力系統始終運行在最高效狀態。這使得「國能長江01」不僅具備良好的適應性,還能有效降低能耗和排放,與同尺度傳統機械推進船相比,燃料成本節省26%,碳排放減少11%。
智能管理 提升運營效率
「國能長江01」配備了低壓岸電系統,並通過自主知識產權技術實現了船舶能效在線監控、航速優化及故障診斷等功能,大幅提升了運營效率和管理水平。特別是船上創新性的「甲醇柴油雙燃料發電機組能效優化控制策略」與「船舶交流配電網電源輸出功率優化調整方法」,分別獲得了兩項技術發明專利,為我國綠色船舶領域的技術發展奠定了堅實基礎。
示範引領 推動綠色轉型
作為國家能源集團航運公司深入推進「雙碳」戰略、助力長江經濟帶高質量發展的重要舉措,「國能長江01」輪不僅是綠色船舶建設的標杆,也是智能化航運的典範。其成功運營,為長江綠色智能船舶建設樹立了新標杆。
未來,國家能源集團航運公司將繼續探索內河純電池、氫能等綠色智能船舶的研發與應用,以更大的創新力度推進長江航運產業的轉型升級。
「國能長江01」輪的啟航,正是我國邁向綠色航運新時代的重要一步。它不僅展現了我國在船舶製造領域的技術進步,也為內河航運的綠色發展提供了寶貴經驗。
(1)達飛輪船—→50艘甲醇燃料動力船
(2)馬士基—→41艘甲醇燃料動力船
(3)中遠海運—→36艘甲醇燃料動力船
(4)長榮海運—→30艘甲醇燃料動力船
(5)海洋網聯船務—→22艘甲醇燃料動力船
(6)萬海海運—→20艘甲醇燃料動力船
(7)Waterfront Shipping—→19艘甲醇燃料動力船
(8)X-Press Feeder集團—→17艘甲醇燃料動力船
(9)淡水河谷—→12艘甲醇燃料動力船
(10)福建國航遠洋運輸集團—→10艘甲醇燃料動力船
(11)韓新海運—→9艘甲醇燃料動力船
(12)希臘船東Danaos Corporation—→6艘甲醇燃料動力船
(13)招商輪船—→6艘甲醇燃料動力船
(14)MPC Container Ships AS(MCC)—→4艘甲醇燃料動力船
(15)德翔海運—→4艘甲醇燃料動力船
(16)Elbdeich Reederei—→4艘甲醇燃料動力船
(17)Hafnia—→4艘甲醇燃料動力船
(18)三井物產—→4艘甲醇燃料動力船
(19)地中海航運—→3艘甲醇燃料動力船
(20)Proman Shipping—→2艘甲醇燃料動力船
(21)Stena Bulk—→2艘甲醇燃料動力船
(22)丹麥船東J. Lauritzen—→2艘甲醇燃料動力船
(能源日參)
(轉自:能源日參)
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