截至2023年底,中國規(guī)劃了超過800萬噸綠色甲醇項目,這些項目都是在2022年和2023年開始陸續(xù)規(guī)劃落地的項目,在短短兩年時間內(nèi)出現(xiàn)了快速增長,綠色甲醇市場或?qū)⒂绊懚唐趦?nèi)的行業(yè)爆發(fā)期。為什么大家都在關(guān)注綠色甲醇項目?綠色甲醇未來有何優(yōu)勢?面對綠色甲醇行業(yè)的短期爆發(fā),我們該如何應(yīng)對?
1. 目前國際市場暫無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)
截至目前,全球范圍內(nèi)暫無統(tǒng)一綠色甲醇的標(biāo)準(zhǔn),但是可以根據(jù)綠色甲醇的應(yīng)用方式,去界定綠色甲醇的概念。綠色甲醇的概念爆發(fā),更多來自歐洲市場對于碳排放的概念界定。并且綠色甲醇基本都服務(wù)于歐洲市場,所以歐盟對于綠色甲醇生產(chǎn)過程中的定義,可以作為全球?qū)G色甲醇的界定。
根據(jù)歐盟最新版本的可再生能源指令,滿足歐盟對于綠色甲醇的定義,是生產(chǎn)過程中需要為生物燃料、非生物來源的可再生燃料和再循環(huán)碳燃料三類。其中生物燃料是指的甲醇的碳和氫均來自于生物資源制備,如于以糧食和飼料為原料生產(chǎn)的生物質(zhì)燃料,或生物燃料應(yīng)滿足溫室氣體減排標(biāo)準(zhǔn)。
非生物來源的可再生燃料,是指的甲醇主要來自不可再生來源的液體或固體廢物流,或工業(yè)裝置運行過程中不可避免或無意生產(chǎn)的不可再生來源的廢氣和尾氣。第三類是再循環(huán)碳燃料,是指的從空氣中捕捉的二氧化碳,以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)中捕捉的二氧化碳,和由生物燃料、非生物來源的可再生燃料和再循環(huán)碳燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳,還有是能源、冶金、礦物制造、造紙等行業(yè)中排放的二氧化碳,都可以作為再循環(huán)碳燃料來源制備的甲醇,都可以稱為是綠色甲醇。
需要特別說明的是,這里面有很多關(guān)于碳源及碳定價體系覆蓋范圍的詳細要求,如果企業(yè)想要通過碳源界定來確定是否符合綠色甲醇要求,還需要進一步對碳源來源的溯源,以滿足國際市場對于綠色甲醇越來越嚴(yán)苛的要求。

圖 1 IRENA建議的甲醇劃分標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)據(jù)來源:云道資本
2. 綠色甲醇擬在建規(guī)模已超過800萬噸/年,綠色甲醇更受市場青睞
根據(jù)不完全統(tǒng)計,截至2023年底,中國擬在建的綠色甲醇項目超過800萬噸/年,達到了865萬噸/年,其中最大的項目為中能建康乃爾綠電耦合煤氣化制甲醇一體化項目,規(guī)模化產(chǎn)能達到了200萬噸/年,其次是吉林康乃爾綠電耦合煤氣化制甲醇一體化項目,規(guī)劃產(chǎn)能也達到了100萬噸/年。總計規(guī)劃的綠色甲醇項目超過30個,大多分布在內(nèi)蒙古、寧夏、吉林、甘肅等地區(qū),少量項目分布在江蘇、遼寧、河南、陜西等地區(qū)。
從2022年開始,中國市場展開了綠色甲醇和綠色液氨的項目規(guī)模,截至2022年底,綠氨項目規(guī)模接近500萬噸/年,但是綠色甲醇項目規(guī)模僅有不足50萬噸/年。2023年底出現(xiàn)了明顯的反轉(zhuǎn),綠色甲醇項目突飛猛進,綠色液氨項目卻基本無變化。這也反映出,中國市場在2023年更多看到的是綠色甲醇項目,綠色液氨項目的規(guī)模化應(yīng)用或?qū)⒚黠@晚于綠色甲醇。

圖 2 2022年底和2023年底綠色甲醇和綠色液氨規(guī)劃項目比較(單位:萬噸/年)
3. 航運業(yè)的快速發(fā)展,是驅(qū)動綠色甲醇市場出現(xiàn)爆發(fā)式增長的關(guān)鍵
為什么大家都在投建綠色甲醇項目?這可能跟航運業(yè)有直接的關(guān)系。自2024年1月1日起,航運業(yè)被納入歐盟碳排放交易體系,歐盟境內(nèi)航程需繳納100%碳配額,歐盟和非歐盟地區(qū)之間的航程需繳納50%碳配額。所以航運業(yè)在歐盟境內(nèi)的航行,需要更多的綠色燃料作為減碳的方法。
第二個原因是,根據(jù)航運公司所在的區(qū)域來看,所屬歐盟的航運公司,擁有著全球最大的航運份額,全球前三大大班輪公司均為歐洲公司,總運力占全球市場的46.67%。2023年全球在運營集裝箱船數(shù)量共計 6764 艘,總運力283.39 萬TEU,歐盟航運公司承擔(dān)了超過130萬 TEU。
第三個原因是,全球甲醇船舶數(shù)量增速明顯快速液氨甲醇船舶。根據(jù)船級社統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至2023年底,全球以甲醇為燃料的船舶數(shù)量僅有23艘,咱無液氨為燃料長距離航行的船舶。但是至2040年前后,以甲醇為燃料的船舶數(shù)量將會增長至接近1000艘,以液氨為燃料的船舶數(shù)量僅有400艘左右,全球船舶數(shù)量規(guī)模差異明顯。
在這樣的前提下,全球航運業(yè)對于甲醇燃料的需求,要明顯大于與液氨為燃料的需求,其中中國有可能是全球船運行業(yè)中甲醇燃料需求最大的國家。所以,中國有很多企業(yè)都在紛紛研究綠色甲醇,希望能夠抓住綠色甲醇行業(yè)發(fā)展的趨勢。

圖 3 全球不同時間甲醇也液氨燃料船舶數(shù)量(單位:艘)
4. 綠色甲醇在生產(chǎn)成本上是否有優(yōu)勢?從成本來看無任何優(yōu)勢
如果大家都在發(fā)展綠色甲醇,有兩個要素是支撐項目投建落地的關(guān)鍵,一是政策指導(dǎo),二是具有經(jīng)濟性。但是從目前市場分析環(huán)境來看,這兩種情況都不具備。政策指導(dǎo)毋庸置疑,只有歐盟發(fā)布了綠色甲醇的概念界定,中國暫無綠色甲醇相關(guān)政策要求,但是擬在建的項目大多集中在中國,中國以外綠色甲醇項目規(guī)模不足50萬噸/年。所以,中國這些擬在建的綠色甲醇項目,并非是政策指導(dǎo)下的產(chǎn)物。
那么綠色甲醇的經(jīng)濟性如何?由于綠色甲醇工藝路線眾多,所以對比結(jié)果無法顯示全面且實際的結(jié)論,僅作為參考。
根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)測算結(jié)果顯示,第一,按照生物質(zhì)甲醇為計算依據(jù),生物質(zhì)原料的收購價格在200-500元/年計算,生物質(zhì)甲醇的成本在4000元/噸左右,如果生物質(zhì)收購價格較低,生物質(zhì)甲醇生產(chǎn)的成本能夠降低至3000元/噸附近。這里面的生物質(zhì),是指的生物質(zhì)秸稈為主,發(fā)酵過程中,催化劑、生產(chǎn)水等對于生物質(zhì)發(fā)酵制甲醇的成本影響較大,其中的氫氣為外購氫氣成本計算。
第二,如果按照生物質(zhì)發(fā)酵和綠氫的生產(chǎn)方式制備甲醇,其成本約在5000元/噸附近,其中氫氣的成本按照1.5-2元/Nm3。這種方式制備的甲醇,是指的利用風(fēng)電進行電解水制氫的成本計算,而碳源主要來自生物質(zhì)發(fā)酵。這種方式生產(chǎn)的甲醇,其中的氫氣成本占據(jù)大頭,也就是說,如果氫氣價格變動,對于這種方式生產(chǎn)的甲醇帶來巨大的成本影響。
第三,電解水制氫氣,其中氫氣不外售,并且整個生產(chǎn)過程中存在二氧化碳的捕集,得到綠色甲醇的成本將會超過6500元/噸。如果氫氣考慮外售,成本可以降低500元/噸,如果考慮二氧化碳捕集,成本可能會增長500元/噸。這一生產(chǎn)生產(chǎn)工藝中,采用的是市場電生產(chǎn),并非采用光電,其中成本出現(xiàn)了大幅增長。
第四,采用生物沼澤氣和氯氣制備綠色甲醇,其中沼澤氣的成本約在2元/Nm3,得到綠氫的成本約在5000元/噸。這一生產(chǎn)工藝中,氫氣成本占到的此次生產(chǎn)工藝的大頭,對于綠色甲醇的成本影響較大。
第五,采用天然氣制甲醇生產(chǎn)工藝,其中制備的甲醇不能稱之為綠色甲醇,按照天然氣價格5元/ m3計算,得到的甲醇成本約在5300元/噸。這一生產(chǎn)工藝中,原料天然氣是對甲醇成本影響最大的因素。
對比來看,無論采用哪種生產(chǎn)工藝制備的綠色甲醇,都不能跟煤制甲醇的成本做比較。所以,不同的綠色甲醇生產(chǎn)工藝成本都不具備明顯的優(yōu)勢。
圖 4 不同工藝的綠色甲醇生產(chǎn)成本比較(單位:元/噸)
注:此計算結(jié)果為理論情況下計算
5. 綠色甲醇未來發(fā)展趨勢如何,我們該如何應(yīng)對
綠色甲醇目前是在航運業(yè)快發(fā)展前提下催生,也是碳排放大趨勢下的產(chǎn)物,是解決航運業(yè)碳排放的關(guān)鍵方式之一。目前中國有實力的企業(yè)已陸續(xù)布局,但是布局的企業(yè)多為龍頭企業(yè)為主。因生產(chǎn)工藝技術(shù)尚不完善,所以生產(chǎn)成本不具備明顯的競爭力,仍需要市場的進一步發(fā)展驅(qū)動。
雖然綠色甲醇是全球航運業(yè)的發(fā)展趨勢,但是甲醇船舶數(shù)量增速相對緩慢,并且主要集中在歐洲,對于甲醇在船舶層面的應(yīng)用規(guī)模有限。根據(jù)不完全統(tǒng)計,甲醇在船舶上的應(yīng)用預(yù)計至2040年將會增長至超過1600萬噸。目前中國市場擬在建項目已接近1000萬噸,國外市場約有不足100萬噸的體量。假設(shè)全球船舶市場全部采用綠色甲醇,按照目前的市場增速,預(yù)計2024年全球市場供應(yīng)端就已經(jīng)出現(xiàn)了2040年的過剩預(yù)期。所以,建議相關(guān)企業(yè)理性對待全球綠色甲醇發(fā)展趨勢,定位差異化,謹(jǐn)慎扎堆發(fā)展帶來的競爭惡化。
本文轉(zhuǎn)載自化工平頭哥(ID:wowpingtouge)
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