綠色甲醇與綠氨經(jīng)濟性分析和發(fā)展展望-2024-04-雙碳

綠色甲醇與綠氨經(jīng)濟性分析和發(fā)展展望2023年11月9日綠色甲醇和綠氨發(fā)展背景●歐盟綠氫標準●高碳工藝向低碳工藝發(fā)展是破解資源環(huán)境約束突出問題、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。實現(xiàn)“雙碳”目標的重要性習近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上的講話中指出：中國將采取更加有力的政策和措施，二氧化碳碳排放力爭于2030年達到碳達峰，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。是順應技術(shù)進步趨勢、推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的迫切需要。是滿足人民群眾日益增長的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需求、促進人與自然和諧共生的迫切需要。是主動擔當大國責任、推動構(gòu)建人類命運共同體的迫切需要。能耗超標問題>9月1日—8日，國家發(fā)展改革委環(huán)資司就“十四五”節(jié)能目標完成進展滯后分別約談湖北省、陜西省、甘肅省、青海省發(fā)展改革委負責同志。約談內(nèi)容青海等地區(qū)能耗增速較快，能效提升緩慢，扣除原料用能和可再生能源消個別地區(qū)甚至不降反升。有關(guān)地區(qū)節(jié)能審查松弛，高耗能、高排放、低水平項目管理乏力，節(jié)能形勢十分嚴峻。要下大氣力推廣節(jié)能技術(shù)，對標能效標桿水平和基準水平，加大低水平項大力發(fā)展節(jié)能產(chǎn)業(yè)要大力推動全社會節(jié)能工作，真正形成綠色低碳生產(chǎn)方式和生活方式。氫能產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展戰(zhàn)略定位及目標氫能是未來國家能源體系的重要組成部分氫能是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體。氫能產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向。歐盟綠氫標準綠氨標準2023年1月14日，日內(nèi)瓦：國際綠氫組織(GH2)歐盟委員會提出三項標準判定綠氫·在可再生能源比例超過90%的地區(qū)采用電網(wǎng)供電所生產(chǎn)的氫氣；·是在低二氧化碳排放限制的地區(qū)簽訂可再生能源電力購買協(xié)議后采用電網(wǎng)供電來生產(chǎn)氫氣。●生產(chǎn)氧氣的電解槽必須連接到新的可再生電力生產(chǎn)；該原則旨在確?？稍偕醯漠a(chǎn)生與現(xiàn)有的相比能夠激勵電網(wǎng)可用的可再生能源數(shù)量的增加。第一項標準第一項授權(quán)法原則規(guī)定了生產(chǎn)商可以證明用于制氫的可再生電力符合額外性規(guī)則的不同方式；●旨在確?？稍偕鷼鋬H在有足夠可再生能源的時間和地點生產(chǎn)的標準。第二項授權(quán)法案定義了一種計算非生物來源的可再生燃料生命周期內(nèi)溫車氣體排放量的方法。授權(quán)法第二項授權(quán)法案考慮了燃料整個生命周期中的溫在氣體排放；閘明了在生產(chǎn)化石燃料的設(shè)施中共同生產(chǎn)可再生氧或其衍生物的溫在氣體排放量的方法。高碳工藝向低碳工藝發(fā)展氫能是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重點方向，是構(gòu)建綠色低碳產(chǎn)業(yè)體系、打造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的新增長點。《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》提出到2035年，形成氫能多元應用生態(tài)，可再生能源制氫在終端能氫能是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體氫能是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體來清潔能源體系中重要的二次能源●擴大清潔低碳氫能在用能終端的應用范圍，有序開展化石能源替代，顯著降低用能終端二氧化碳排放●例如.推廣燃料電池車輛；將氫能作為高品質(zhì)熱源直接供能，減少工業(yè)領(lǐng)域化石能源供能，直接推動能源消費綠色低碳轉(zhuǎn)型氫氣是重要的清潔低碳工業(yè)原料.應用場景豐富例如.作為還原劑.在冶金行業(yè)通過逐步擴大工業(yè)領(lǐng)域氫能應用，能夠有替代焦炭；作為富氫原料，在合效引導高碳工藝向低碳工藝轉(zhuǎn)變，促進高成氨、合成甲醇、煉化、煤制油耗能行業(yè)綠色低羰發(fā)展氣等工藝流程替代化石能源等綠色甲醇和綠氨影響因素分析●投資成本●綠電的成本●多穩(wěn)態(tài)柔性合成氨工藝●多穩(wěn)態(tài)合成甲醇工藝●標準規(guī)范不完善，水規(guī)總院主管的制氫可研報告編制規(guī)范目前只是立綠色甲醇和綠氨影響因素分析最核心的因素。相對于傳統(tǒng)甲醇和氨，制取綠色甲醇.綠色氨.目前設(shè)備投資占比比較大。工程建設(shè)(含設(shè)計融合)設(shè)計院還未完全吸收科技研究成果，設(shè)計深度、廣度及優(yōu)化不夠，化工和電標準規(guī)范及認證體系相關(guān)的標準規(guī)范不完善，比如水規(guī)總院主管的制氫可研報告編制規(guī)程，一些標準規(guī)范已滯后，不滿足當前的高質(zhì)量發(fā)展，國家已認識到這點，如發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)標準體系建設(shè)指南》等。綠氨和綠色甲醇的示在制氫成本方面.電價影響最顯著。除一些政策外，不同場景、在新能源豐富地區(qū)采用離網(wǎng)或弱連接可能是一個非常理想的降低多穩(wěn)態(tài)合成氮工藝相較傳統(tǒng)化工，并無本質(zhì)區(qū)別.主要區(qū)別要求新增深度變負載、快速切換等能力，提升靈活性，消納綠氫等。多穩(wěn)態(tài)合成甲醇工藝與合成箋上藝一樣。二>風光耦合制氫合成氨(甲醇)電力與化工的融合。>規(guī)?；履茉粗茪鋵﹄娏突ざ际切碌念I(lǐng)域，電力、控制、材料、化工、電力化工>部署了核心標準研制行動和國際標準化提升行動等“兩大行動”,提出了組織實施的有關(guān)措施。氣壓飾、置液化、重氣與天然氣摻混、因態(tài)儲氫材料等氫儲運基本要求·容器、氣瓶、管道等重儲運設(shè)備以及氧儲存輸運系統(tǒng)等方面的標準，推動安全、高效氫儲運相關(guān)標準的制慘訂氧具產(chǎn)典帶準常水真狀著市標準制修訂工作的重點·推動加氫站安全、可靠、高效發(fā)辰相關(guān)標準的制修訂氧語應用·燃料電池、氯內(nèi)燃機、氯氣偶爐、氨醚氣輪機等氧能轉(zhuǎn)換利用設(shè)備與零部件以及交通、儲能、發(fā)電核工業(yè)領(lǐng)域氫能應用等方面的標準·推動氧能相關(guān)新技術(shù)、新工藝、新方法、安全相差標準的制修訂點氫儲存和輸運ISO.IEC國際化標準收建點氧能應用國家標準化發(fā)展綱要部內(nèi)因景氧加注A綠色甲醇和綠氨經(jīng)濟性分析●產(chǎn)品價格“源-網(wǎng)-氫-化工”一體化系統(tǒng)性規(guī)劃及方塊流程圖從綠電、氫、氮(甲醇)一體化考慮，并考慮一體化能量管理平臺，負責發(fā)電、制氫、用氫、合成氨(甲醇)全流程安全、多穩(wěn)態(tài)運行、高效用綠電的控制策略。并繪制了整個方塊流程圖，“源-網(wǎng)-氫-化工”一體化系統(tǒng)性規(guī)劃“源-網(wǎng)-氫-化工”一體化系統(tǒng)性規(guī)劃a*wB*m*.R松課有第證強，4V對雙書法以延升系該展體碼身不電。《我工F2)括區(qū)基以#體皮cAmNu?語NO6ANO.4N.2化某里電在在音第第AA共分項目概況①綠電制綠氫(簡稱綠氫方案，制氫規(guī)模60200Nm3/h)②綠電經(jīng)綠氫制綠氨(簡稱綠氫綠氨方案，綠氨規(guī)模10萬噸/年)③綠電經(jīng)綠氫制綠色甲醇(簡稱綠氫綠色甲醇方案，綠色甲醇規(guī)模9.4萬噸/年)主要投資估算基礎(chǔ)■工藝裝置技術(shù)詢價或參考國內(nèi)同類項目，公輔配套暫按裝置投資的40%暫估投資，廠外工程和地基處理暫不考■建設(shè)期資金籌措費：貸款按70%考慮，貸款有效年利率為4.267%(中國人民銀行2023年9月20日貸款市場報2單位數(shù)量單價(含稅.元)(年產(chǎn)量/消費量)單位數(shù)量單價(含稅.元)(年產(chǎn)量/消費量)噸(年產(chǎn)量/消責量)元)噸噸2噸23電網(wǎng)電吧三3電網(wǎng)電三23電網(wǎng)電等電價格/元入樹等電價格/元入樹經(jīng)濟性分析——評價結(jié)果add數(shù)據(jù)標簽示意：《綠氫單位成本，元/KG;綠電價格，元/kwh)早氨單位總成本/(元/KG)增加格為0元/kwh(含稅),綠氫單位當綠電價格為0.35元/kwh(含稅),稅),此時綠氨單位總成本為5219元/噸(含稅),綠電經(jīng)綠氫制綠氮路線全綠氨全投資財務(wù)內(nèi)部收益率(稅后)/%24.0622.1820.2818.3516.3814.3612.2910.157.945.613.160.55-2△數(shù)據(jù)標簽示意：(綠電價格，元/kwh);綠要單位成本，元/KG;綠氨收益率)○數(shù)據(jù)標簽示意：(對應綠氯價格，元/KG)00經(jīng)濟性分析——評價結(jié)果一0-(學電)綠氧價格28.6026.1223.6121.0618.4615.8113.0610.227.234.050.62-3.14-7.47-1△數(shù)據(jù)標簽示意：(綠甲醇價格，元/kwh)綠甲醇單位成本，元/KG;綠甲醇收益率)○數(shù)據(jù)標簽示意：(對應綠氫價格，元/kG】%))%%%%%4586%%0☆一綠電綠甲醇單位總成本-綠甲酵全投資財務(wù)經(jīng)濟性分析——評價結(jié)果-0-(電)擇色甲酵價格綠色甲醇和綠氨發(fā)展展望●電解水是“綠氫”生產(chǎn)的主要途徑，是氫能發(fā)展的必要技術(shù)，是實現(xiàn)“雙碳”目標的重要支柱?！耠S著“雙碳”政策的不斷推進和深化，新能源(尤其是光伏、風電等)電力成本的降低，氫能應用市場的逐漸成熟，市場對氫氣的需求將呈爆發(fā)式增長。綠氫應用技術(shù)分析制氧技術(shù)中目前成熟技術(shù)是堿性電解水制氫技綠氫應用技術(shù)分析制氧技術(shù)中目前成熟技術(shù)是堿性電解水制氫技術(shù).重點實現(xiàn)堿性電解水制氧和PEM純水制氧技術(shù)的大型化.使之能夠匹配大規(guī)模風光發(fā)電+制氫一體化項目。>陜北、鄂爾多斯、寧東在內(nèi)的鄂爾多斯盆地區(qū)域，集中了大量的煤化工產(chǎn)能，也是CO=排放的集中地區(qū)；>這些地區(qū)風光資源也較為優(yōu)良，可作為我田煤化工與綠氫融合的先行區(qū)；>新疆和東北等風光資源優(yōu)良地區(qū)，也可以因地制宜推進發(fā)展綠氫產(chǎn)業(yè)。綠氫對石化化工行業(yè)意義綠氫經(jīng)濟性將不斷提高通過發(fā)展綠氫，促進石化化工行業(yè)碳減排，對綠氫經(jīng)濟性將不斷提高我國如期實現(xiàn)全社會碳達峰及碳中和有重要意義。>隨著綠氫的發(fā)展。制氧成本還有降低空間；>”預計到2030年可再生能源制氫完全有可能在可再生能源豐富的某些地區(qū)實現(xiàn)與煤制氧平價競爭。綠氫技術(shù)將持續(xù)進步政策將持續(xù)推動綠氫在石化化工行業(yè)的應用>制氫技術(shù)方面將重點實現(xiàn)堿性電解水制氫和PEM>制氫技術(shù)方面將重點實現(xiàn)堿性電解水制氫和PEM純水制氫技術(shù)的大型化>電能、核能、大陽能直接制氧及微生物制氧技術(shù)也將深入研發(fā)，制氧技術(shù)的發(fā)展將持續(xù)促進綠氫生產(chǎn)成本降低和生產(chǎn)方式的靈活。應用：>反面看，隨著能耗和碳排放約束的不斷加強，二傳統(tǒng)的化石能源制氫成本日益增加.尋致綠學和對克爭力不斷提高。氨能技術(shù)發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)>氨與氫在關(guān)鍵技術(shù)與應用場景方面重合度較高，進一步地，在全球范圍內(nèi)，氫能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)也有了一定的氮不含有碳元素.氨的液化較于氫氨的燃燒性較差.氯作為能源和燃燃燒利用不會產(chǎn)生較為容易.且液目前需要和其他燃料的利用仍處在碳排放，燃燒爆炸氨的體積能量密料進行混合燃燒才初期研發(fā)階段的風險小于汽油、度可達到液氫的能保障燃燒質(zhì)量且氨燃料技術(shù)并不天然氣等燃料。1.5倍，比液氧具燃燒產(chǎn)物中含有會污染大氣的氮氧化物。氮作為良好的儲氧載氨燃料電池、氨氨仍屬于?；罚堪蹦芨咝Ю谜w，是解決當前氫儲燃料發(fā)動機、氨能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展到在成為近期全球運難題的有效方式之燃氣輪機等技術(shù)一定階段之后.在必關(guān)注的焦點，然一。其次，氨作為零要的環(huán)境和安全條件而這僅僅是起點.碳燃料也不斷在被認氨能在航運、發(fā)下將氨能作為能源管要推動氨能的規(guī)可成為氧能之外又電等領(lǐng)域的應用理，保障氨能在各領(lǐng)一理想能源。場景也在不斷豐域的多元化、規(guī)?；l(fā)展。還需要建設(shè)完整的配套體系。綠色甲醇發(fā)展前景>與天然氣制甲醇相比，目前可再生甲醇的推廣仍受制于其較高的生產(chǎn)成本；可再生甲醇的主要優(yōu)勢和驅(qū)動力包括：·用于生產(chǎn)多種化學品和材料的通用中間體能以較低的溫室氣體排放量生產(chǎn)易于利用各種可持續(xù)性原料生產(chǎn)，如生物易于儲存、運輸和配送的液體與現(xiàn)有的配送基礎(chǔ)設(shè)施兼容，并可部分與傳統(tǒng)燃料混合使用減少其他有害物(SOx、PM、NOx等)的排放對于實現(xiàn)碳減排、能源安全、可持續(xù)性和提高生活質(zhì)量的目標來說，制定正確的政策和激勵措施關(guān)將甲醇作為公路運輸燃料使用的法律和標準已在很多國家得到落實或正在得到落實；已有60多個國家制定了可再生燃料目標或強制措施。在歐盟、政策驅(qū)動力是可再生能源指令(RED).要求到2030年將14%的可再生能源用前景分析可再生甲醇的主要問題使用CO2和Hz生產(chǎn)甲醇沒有技術(shù)限制.水電解和COz捕獲技術(shù)也都足夠成熟；用CO2和