【市場(chǎng)觀(guān)察】“新能源+”多點(diǎn)開(kāi)花:綠氫、綠醇產(chǎn)業(yè)按下“加速鍵”
碳中和背景下,以風(fēng)電、光伏為代表的新能源發(fā)展態(tài)勢強勁。然而,隨著(zhù)波動(dòng)性、間歇性特征明顯的新能源滲透率不斷提升,新能源“消納難”“輸送難”“儲能難”等問(wèn)題愈演愈烈。能源行業(yè)上下游企業(yè)紛紛將目光瞄向“新能源+”,以期通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新、產(chǎn)業(yè)投資和商業(yè)模式探索,不斷拓寬綠色能源技術(shù)綜合應用場(chǎng)景,解決新能源的消納問(wèn)題,助力碳中和和凈零排放目標的早日實(shí)現。
綠電制綠氫:掌握21世紀的“終極能源”
氫能是一種來(lái)源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源,對于促進(jìn)可再生能源大規模消納,實(shí)現電網(wǎng)大規模調峰和跨季節、跨地域儲能,推動(dòng)構建清潔低碳、安全高效的能源體系具有重要意義。氫氣燃燒過(guò)程中不會(huì )排放溫室氣體,且燃燒產(chǎn)生的熱值較高,可以通過(guò)能源載體和循環(huán)碳經(jīng)濟實(shí)現可持續利用,因而被稱(chēng)為“21世紀的終極能源”。據國際氫能委員會(huì )預測,2030年,全球氫能領(lǐng)域直接投資將從2022年的2500億美元上升至5000億美元,到2050年,氫經(jīng)濟的市場(chǎng)規模將達到2.5萬(wàn)億美元,氫能將滿(mǎn)足全球18%的能源需求。
鑒于氫能廣闊的應用場(chǎng)景和龐大的產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值,全球氫能開(kāi)發(fā)與利用不斷提速,美國、歐盟、中國等全球主要經(jīng)濟體相繼推出氫能長(cháng)期發(fā)展規劃,加速布局氫能全產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)可再生能源制備綠氫技術(shù)發(fā)展。據彭博新能源財經(jīng)統計,截至2023年7月,全球已有44個(gè)國家發(fā)布氫能戰略,其中有21個(gè)國家已確定電解槽目標,到2030年總裝機容量將達到115GW。
我國于2022年3月發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021-2035年)》,明確氫的能源屬性,首次將氫能定位為未來(lái)國家能源體系的重要組成部分。隨后,相關(guān)部委和多個(gè)。ㄇ、市)相繼出臺指導氫能發(fā)展的規劃或指導意見(jiàn),為支撐氫能全鏈條發(fā)展提供創(chuàng )新指引,其中《氫能產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南(2023版)》作為首個(gè)國家層面氫能全產(chǎn)業(yè)鏈標準體系建設指南,明確了近三年部署核心標準制訂和國際標準化提升“兩大行動(dòng)”,并從氫能制備、儲存、運輸、加注及應用等環(huán)節搭建標準體系框架,為推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展按下“加速鍵”。
目前全球制氫技術(shù)方式主要有煤制氫、天然氣制氫、工業(yè)富產(chǎn)氫等,其中利用風(fēng)電、水電、太陽(yáng)能、核電等可再生能源電解水制取的氫氣被稱(chēng)為綠氫,包括綠電制氫和生物質(zhì)制氫。綠氫制備過(guò)程完全零碳排放,且可以通過(guò)與可再生能源耦合,解決大規?稍偕茉淳偷叵晌侍,同時(shí)為電網(wǎng)提供大規模調峰和跨季節、跨地域儲能解決方案。我國是世界上最大的制氫國,發(fā)展綠氫產(chǎn)業(yè)條件良好、前景廣闊,但目前受到電解水制氫能耗高、電價(jià)成本過(guò)高、可再生能源穩定性不足等因素影響,綠氫產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程總體呈現熱情高、限制大、應用窄的態(tài)勢。其中,電價(jià)高、電耗大是當前制約綠氫發(fā)展的主要因素,隨著(zhù)電解槽及風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電等可再生能源技術(shù)的不斷提升,未來(lái)綠氫制備成本將進(jìn)一步下降,綠氫占比有望快速提高,并逐步取代灰氫等,成為實(shí)現碳中和的最重要技術(shù)之一。

按生產(chǎn)工藝劃分的氫氣種類(lèi)
資料來(lái)源:國際可再生能源署

綠氫儲能技術(shù)及應用路線(xiàn)
推廣應用綠色甲醇:未來(lái)極具潛力的脫碳燃料
甲醇是一種低碳燃料,可在常溫常壓下運輸和使用,具有安全高效、排放清潔、成本較低的特點(diǎn),與石油天然氣相比不但可以減碳,而且可以擺脫資源約束。早在上世紀二十年代,甲醇汽油便以車(chē)用燃料的形式出現在人們視野,至今已被人類(lèi)利用了上百年。2023年,包括馬士基、中遠海運、達飛輪船等在內的多家全球航運公司宣布將用綠色甲醇作為替代燃料,我國甲醇船舶訂單激增、甲醇汽車(chē)推廣進(jìn)展迅速、亞運會(huì )歷史上首次用綠色甲醇作為火炬燃料……使得綠色甲醇快速躍上“風(fēng)口”。
國際上普遍認為,當生產(chǎn)甲醇的所有原料和能源都來(lái)自生物質(zhì)、太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源時(shí),所合成的甲醇可標注為綠色甲醇。綠色甲醇室溫常壓下為液體,易于儲存和運輸,可作為各類(lèi)化學(xué)制品的原料,以及運輸、烹飪、取暖和發(fā)電的燃料;此外,綠色甲醇可以與不穩定的風(fēng)能、太陽(yáng)能等形成多能互補,將豐富的可再生能源以液體的形式儲存起來(lái),避免“棄風(fēng)棄光”或建設高成本的化學(xué)儲能系統。因此,在當前全球應對氣候變化的背景下,綠色甲醇被視為未來(lái)極具潛力的脫碳燃料,將成為解決能源結構問(wèn)題最合理的解決方案,以及實(shí)現碳中和目標的重要且必要舉措之一。

甲醇的主要生產(chǎn)路線(xiàn)
資料來(lái)源:國際可再生能源署
目前綠色甲醇的價(jià)格取決于技術(shù)成本和可再生能源的電價(jià),其中二氧化碳加氫轉化及電解水制氫等技術(shù)成本占比為30%,剩下70%為可再生能源的電價(jià)。隨著(zhù)風(fēng)電、光伏等可再生能源電力成本下降,綠色甲醇價(jià)格也將隨之下降,另一方面,隨著(zhù)國家碳交易機制不斷完善、碳稅補貼等相繼實(shí)施,綠色甲醇的環(huán)保和經(jīng)濟價(jià)值將日益凸顯。截至2022年底,全球甲醇產(chǎn)能已經(jīng)超過(guò)1.79億噸,國內產(chǎn)能已經(jīng)超過(guò)1億噸,占全球總產(chǎn)能將近58%。國際可再生能源署根據《能源轉型環(huán)境》預計,2050年全球甲醇年產(chǎn)量將達到5億噸,其中綠色甲醇產(chǎn)量有望達到3.85億噸。以此推算,全球還需要建設近300條百萬(wàn)噸級以上的甲醇產(chǎn)線(xiàn),綠色甲醇行業(yè)的市場(chǎng)前景廣闊,將成為推動(dòng)可再生能源發(fā)展和應對氣候變化的重要力量。

2050年甲醇產(chǎn)量預測
資料來(lái)源:國際可再生能源署
面對氣候危機,沒(méi)有國家可以獨善其身,國際社會(huì )必須盡快推動(dòng)建立公平有效的氣候變化全球應對機制,世界各國應該加強團結、推進(jìn)合作,共同推動(dòng)“新能源+”等業(yè)務(wù)模式發(fā)展,攜手推進(jìn)綠氫、綠醇等綠色低碳技術(shù)創(chuàng )新應用,構建一個(gè)綠色低碳的能源體系,助力全球經(jīng)濟社會(huì )可持續發(fā)展。

