
12月26日,氫啟未來網聯合西南化工研究設計院有限公司,成功舉辦“2023中國氫基能源·綠色甲醇專題交流會”,共同探討氫基能源綠色甲醇新方向,為達成雙碳目標提供新思路。
本次交流會采用“線上+線下”網絡研討會的形式開展,并同步進行網絡直播。
西南化工研究設計院有限公司催化劑事業部研發部副主任胡志彪,中國船舶集團有限公司第七一二研究所燃料電池事業部技術研發中心主任王振,安瑞科(廊坊)能源裝備集成有限公司技術中心工藝工程師祖靜茹,以及其他企業來賓出席此次活動。
北京云奇科技有限公司副總經理、氫啟未來網西南總部總經理涂思宇擔任主持人。
西南化工研究設計院有限公司催化劑事業部研發部副主任胡志彪首先進行了題為《西南院二氧化碳加氫制用醇技術》的主題報告。
胡志彪主任在報告中對西南化工研究設計院有限公司二氧化碳加氫制用醇技術的研發背景與基礎、技術進展、技術經濟分析、工業應用四個方面進行介紹,并提出,綠氫是實現碳減排的關鍵環節,CCU是實現碳減排的重要途徑。在技術發展方面,需要進行氫能、二氧化碳捕集、碳資源高效利用以及化工過程技術耦合。
報告結束后,胡志彪主任與觀眾進行互動,對以下問題進行解答:
問:催化劑的成本在什么范圍?在氫制甲醇成本的構成中占比大概有多少?
答:銅基催化劑成本當前在相對合理的范圍,與目前工業應用的合成催化劑在相近的范圍內,在氫氣制甲醇的成本構成中占比較低,基本可以忽略。
問:綠色甲醇目前在下游消納的哪些場景中帶來了綠色溢價?
答:綠色甲醇在未來運輸領域,尤其是船運,將會帶來較好的綠色溢價。
隨后,中國船舶集團有限公司第七一二研究所燃料電池事業部技術研發中心主任王振,在交流會中進行主題《基于甲醇燃料的船用燃料電池系統進展》的線上演講。
王振主任通過視頻連線,介紹了基于甲醇燃料的船用燃燒電池系統進展,包括甲醇燃料及其他的動力裝置在船運中的意義、甲醇燃料的傳統燃料電池系統以及典型甲醇燃料電池船舶案例三部分。
在交流互動環節,王振主任對觀眾提出的問題進行解答:
問:目前基于甲醇燃料的船用燃料電池系統在技術上取得了哪些突破?還存在哪些技術難題需要解決?
答:目前醇類重整制氫技術進行大規模推廣發展已無主要技術障礙,關鍵技術如高效耐久型催化劑技術、高效重整反應器技術、CO選擇性氧化技術、氫氣純化技術等均已實現突破性發展。在船舶領域應用還需要進一步開展甲醇重整制氫裝置安全性、小型化、船用合規化等技術攻關。
問:目前甲醇燃料的生產和供應鏈情況如何?如何保證甲醇燃料的可持續供應?
答:2019年全球甲醇產能約1.5億噸,其中中國產能約8800萬噸,占比超過58%。無論從生產,還是分銷,甚至未來的加注來說,甲醇作船用燃料都具備良好的可供。歐洲甲醇市場價格與船用輕柴油較接近,2019年下半年階段較船用輕柴油還存在一定價格優勢。中國灰甲醇市場價格略高于歐洲,與船用輕柴油相比并不具備競爭優勢。據相關報告預計,綠電合成甲醇(綠甲醇)價格約常規燃料價格的10余倍。因此,就燃料經濟性而言,目前電制燃料與對應的常規燃料相比完全不具備競爭能力。綠甲醇可持續供應面臨巨大挑戰。據測算,1艘中歐航線16000TEU集裝箱船若全程100%使用綠色甲醇燃料,年消耗量約5萬噸。然而當前全球生物甲醇產量不到總產量1%,2022年產量僅為30~40萬噸,供應缺口巨大。事實上,包括綠色甲醇、綠氨、生物LNG/合成LNG在內的所有綠色燃料都面臨擴大產能的難題。目前全球已開展了小范圍的綠色燃料制備試點和示范,但規模化推廣仍存在一定障礙,今后10-20年中大力推動綠色合成燃料的規模化生產尤為關鍵。
問:相比傳統船用燃料,甲醇燃料在環保性能方面有哪些優勢和不足?
答:甲醇燃料對環境的影響很大程度上取決于制取甲醇的途徑。化石燃料制取的甲醇較燃油可實現碳減排約10%,可再生途徑制取的甲醇可實現零碳排放。
安瑞科(廊坊)能源裝備集成有限公司技術中心工藝工程師祖靜茹進行了《撬裝式甲醇制氫技術及裝置開發》主題報告。
報告中,祖靜茹工程師就撬裝式甲醇制氫裝置及一體化加氫站的相關技術進行了分享。
分享結束后,祖靜茹工程師在交流互動環節對觀眾提出的問題進行解答:
問:目前關于甲醇制氫技術,在應用上存在哪些難點和挑戰?如何解決這些問題?
答:甲醇制氫技術當前已非常成熟,但在應用上還存在著工藝控制不當、催化劑積碳從而影響制氫效率、催化劑失活等問題。同時,在制氫過程中,甲醇原料中的有毒物質會影響催化劑的催化效率。另外,反應過程中會產生二氧化碳等產物,影響催化劑的選擇性。
問:與傳統的氫氣制備的方法相比,撬裝式甲醇制氫技術有何優勢和特點?
答:撬裝式甲醇制氫技術占地面積小,匹配分布式能源的需求,可以降低運費成本,是長期小規模用氫最經濟的方式。同時,其在環保性、能源利用率等方面都具有較高優勢,從甲醇制氫的終端運營來看,撬裝式甲醇制氫技術也有較高的社會性環保效益。
此次交流會開設了嘉賓交流環節,交流環節由西南化工研究設計院有限公司催化劑事業部研發部副主任胡志彪主持。嘉賓們聚焦氫基能源與綠色甲醇的發展情況,進行深度交流。
以下是部分嘉賓互動問答:
問:當前氫基能源和綠色甲醇的發展趨勢如何?
王振:減碳最直接有效的方式就是選擇清潔能源,當前國內已經在使用LNG等燃料的新能源船舶上有良好發展。當前,甲醇內燃機的技術國內外差距較大,國內尚未實現商業化。基于甲醇重整制氫的燃料電池動力船舶,目前國外已經有示范船舶。國內的氫燃料電池動力船舶還是以高壓儲氫為主,如三峽氫舟1號。未來清潔能源燃料將會以LNG、甲醇、氫-氨燃料為主要發展趨勢。在船舶領域以及供熱、供電領域,氫基能源和綠色甲醇將會成為重要的發展路徑。在動力裝置方面,內燃機由于已有一定技術基礎,改造速度較快,因此比燃料電池的技術發展快。燃料電池在近些年廣泛應用在車輛、船舶以及發電站等場景中,從目前看,在國家政策的引導下,氫能將成為節能減排的主要路徑。另外,基于氫能儲運的技術,將會成為我國發展高新技術和產業鏈的渠道。因此,從政策和市場等方面來看,氫基能源將會成為未來主流的發展方向。
祖靜茹:當前氫能處于快速發展階段,氫能產業鏈涉及廣泛,將會成為我國能源轉型的重要支柱。
問:綠色甲醇在國內外當前的競爭格局如何,我國在這一領域的優勢和劣勢分別是什么?
王振:目前國內的綠色甲醇技術在國際上處于優勢地位。相比于國外,國內的綠色甲醇在產能和消納能力上具有較大優勢,有利于產業發展。但是國家目前尚未出臺相應的政策,需在政策方面進一步加強。
胡志彪:當前在國外通過碳稅交易來實現環保效益和這個經濟效益相結合,而我國碳市場交易的核查機制還有待完善。隨著各項政策和機制完善,我國綠色甲醇的社會效益、環保效益、經濟效益上的優勢都將逐步顯現。
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作者:安熠