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几十亿投资!几十万吨项目!国内绿氢制甲醇经济性逐渐凸显-凯发登录首页

2023-06-06 来源:氢能观察作者:张赢 浏览数:109

氢能产业链大致可分为上游制氢、中游储运氢以及下游氢能应用三个环节,就目前氢能产业发展初期而言,中游储运端正在成为制约氢能发展的卡脖子问题。

 氢能产业链大致可分为上游制氢、中游储运氢以及下游氢能应用三个环节,就目前氢能产业发展初期而言,中游储运端正在成为制约氢能发展的卡脖子问题。
 
常见的储氢方式有物理储氢,如高压气态储氢、低温液态储氢以及金属氢化物固态储氢,化学储氢方式有有机物吸附储氢等。除此之外,利用甲醇储氢也成为了当下较为火热的储氢方式。
 
极具优势的储氢方式
 
相比气态氢,甲醇在常温下为液态,稳定、安全。从能量密度看,氢气在35兆帕压力下为4.41兆焦/升,而作为氢含量最高的液体燃料,甲醇能量密度达到22.7兆焦/升。
 
运输方面,氢气需要特定的长管拖车,对运输存储装置材料要求高,而甲醇作为液体可管道运输,利用现有基础设施即可,储运安全便捷。价格方面,甲醇成本也较低。1千瓦时电的当量体积,气态氢为333升,液氢(零下253摄氏度)也要400毫升,而甲醇在常温下只要200毫升。
 
目前,我国生产甲醇及用甲醇制化学品的体系相对成熟。甲醇可由煤、天然气、焦炉气等原料制成,也可由绿电、核电、生物质气化制氢合成。同时,甲醇用途很广,可制二甲醚、甲醇汽油、甲醛、汽油添加剂、醋酸、dmf(n,n-二甲基甲酰胺)、精细化工品、轻烃等。
 
绿色甲醇主要有两种方式制作而成:生物制、绿氢制。同时,因为氢气由可再生能源电解水装置产生,绿色甲醇工艺生产工程中可实现二氧化碳接近零排放甚至负排放,进一步促进工业和运输企业实现净碳中和目标。中国工程院院士涂善东提出,可以建立基于甲醇的绿氢碳中和能源系统。
 
项目开建:投资多、工程大
 
5月25日,金风绿能化工(兴安盟)有限公司绿氢制50万吨绿色甲醇项目环境影响评价第一次公示。据悉,该项目占地1500亩,总投资30亿元,主要建设生物质发电装置,绿色甲醇合成装置等主要生产线及配套公辅工程,建成后年产50万吨绿色甲醇。预计2023年年底开建,2025年年底建成。
 
该项目于今年3月获备案,4月24日,由内蒙古自治区政府主办的内蒙古自治区招商引资推介会暨合作项目签约仪式(长三角地区)在浙江省杭州市举行。其中,金风科技与内蒙古兴安盟扎赉特旗签订了200万千瓦风电制氢制甲醇项目,这也是目前全球最大的绿色甲醇项目,项目投产后,每年可生产50万吨甲醇。
 
今年5月初,新疆奇台智慧能源装备产业园项目正式开工。该项目总投资116.4亿元,由风电装备、制氢装备、“液态阳光”绿氢绿色甲醇等产业构成,具体包括“六大基地、四大中心园区 ‘液态阳光’绿氢绿色甲醇项目园区”。
 
产业园整体规划分三期建设,一期规划实现园区年产400套智能风电机组设备、200套风电塔架、300套大标方电解水制氢装备、400套机舱罩导流罩、400套电气系统,建成“绿氢绿色甲醇一期5万吨工程”;二期规划建成年产800套风电叶片、风电设备研发中心、全功率检测中心、半实物仿真中心、风光电场智能运维中心,建成“绿氢绿色甲醇二期10万吨工程”;三期规划建成“绿氢绿色甲醇30万吨工程”项目,计划2024年8月30日前完成首批绿氢绿色甲醇的生产。
 
经济性逐渐凸显
 
二氧化碳加氢反应过程简单,工艺日趋成熟。反应原理以氢气和二氧化碳为原料反应制备甲醇。二氧化碳和氢气在多原子金属簇催化剂表面吸附,逐步转化为气态的甲醇。
 
在这个过程中,核心是利用绿氢。目前,我国绿氢制备成本相对来说仍然较高。但是,从以上开工的项目上来看,制取绿色甲醇的同时,利用风光资源制备绿氢,就地消纳制取绿色甲醇,将可再生能源综合循环利用起来,进一步提高效益成果。
 
不考虑碳税情况下,技术进步推动二氧化碳加氢制甲醇成本与煤制甲醇差距快速缩小在煤价800元/吨时,煤制甲醇的成本约为1953元/吨。在此甲醇成本之下,若使用二氧化碳 绿氢制甲醇,对应的氢气成本需要降至7.01元/kg ,电解水电价下降至0.07元/度。
 
目前煤制甲醇过程中,生产一吨甲醇的co2总排放量为3.85t,其中包括2.06吨的工艺排碳。而二氧化碳和绿氢结合制甲醇,不仅不产生工艺排碳,反而会消耗co2作为原料,实现每生产一吨甲醇减排co2至少1.375吨。若不考虑加工过程的碳排放(能源消耗),仅工艺端而言,二氧化碳和绿氢结合制甲醇相比煤制甲醇可减少碳排放3.44吨。
 
按照国际货币基金组织预测,每吨二氧化碳定价应在75美元左右,若按此计算,则二氧化碳和绿氢结合制甲醇相比煤制甲醇所减排的co2价值可高达1677元,那么长期来看二氧化碳和绿氢结合制甲醇的优势将越来越明显。
阅读上文 >> 拜登-哈里斯政府正式发布《美国国家清洁氢能战略路线图》
阅读下文 >> 我国氢能产业发展迎来窗口期

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