绿色甲醇与绿氨经济性分析和发展展望-2024-04-双碳

绿色甲醇与绿氨经济性分析和发展展望2023年11月9日绿色甲醇和绿氨发展背景●欧盟绿氢标准●高碳工艺向低碳工艺发展是破解资源环境约束突出问题、实现可持续发展的迫切需要。实现“双碳”目标的重要性习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上的讲话中指出：中国将采取更加有力的政策和措施，二氧化碳碳排放力争于2030年达到碳达峰，努力争取2060年前实现碳中和。是顺应技术进步趋势、推动经济结构转型升级的迫切需要。是满足人民群众日益增长的优美生态环境需求、促进人与自然和谐共生的迫切需要。是主动担当大国责任、推动构建人类命运共同体的迫切需要。能耗超标问题>9月1日—8日，国家发展改革委环资司就“十四五”节能目标完成进展滞后分别约谈湖北省、陕西省、甘肃省、青海省发展改革委负责同志。约谈内容青海等地区能耗增速较快，能效提升缓慢，扣除原料用能和可再生能源消个别地区甚至不降反升。有关地区节能审查松弛，高耗能、高排放、低水平项目管理乏力，节能形势十分严峻。要下大气力推广节能技术，对标能效标杆水平和基准水平，加大低水平项大力发展节能产业要大力推动全社会节能工作，真正形成绿色低碳生产方式和生活方式。氢能产业中长期发展战略定位及目标氢能是未来国家能源体系的重要组成部分氢能是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体。氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。欧盟绿氢标准绿氨标准2023年1月14日，日内瓦：国际绿氢组织(GH2)欧盟委员会提出三项标准判定绿氢·在可再生能源比例超过90%的地区采用电网供电所生产的氢气；·是在低二氧化碳排放限制的地区签订可再生能源电力购买协议后采用电网供电来生产氢气。●生产氧气的电解槽必须连接到新的可再生电力生产；该原则旨在确保可再生氧的产生与现有的相比能够激励电网可用的可再生能源数量的增加。第一项标准第一项授权法原则规定了生产商可以证明用于制氢的可再生电力符合额外性规则的不同方式；●旨在确保可再生氢仅在有足够可再生能源的时间和地点生产的标准。第二项授权法案定义了一种计算非生物来源的可再生燃料生命周期内温车气体排放量的方法。授权法第二项授权法案考虑了燃料整个生命周期中的温在气体排放；闸明了在生产化石燃料的设施中共同生产可再生氧或其衍生物的温在气体排放量的方法。高碳工艺向低碳工艺发展氢能是战略性新兴产业的重点方向，是构建绿色低碳产业体系、打造产业转型升级的新增长点。《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》提出到2035年，形成氢能多元应用生态，可再生能源制氢在终端能氢能是用能终端实现绿色低碳转型发展的重要载体氢能是用能终端实现绿色低碳转型发展的重要载体来清洁能源体系中重要的二次能源●扩大清洁低碳氢能在用能终端的应用范围，有序开展化石能源替代，显著降低用能终端二氧化碳排放●例如.推广燃料电池车辆；将氢能作为高品质热源直接供能，减少工业领域化石能源供能，直接推动能源消费绿色低碳转型氢气是重要的清洁低碳工业原料.应用场景丰富例如.作为还原剂.在冶金行业通过逐步扩大工业领域氢能应用，能够有替代焦炭；作为富氢原料，在合效引导高碳工艺向低碳工艺转变，促进高成氨、合成甲醇、炼化、煤制油耗能行业绿色低羰发展气等工艺流程替代化石能源等绿色甲醇和绿氨影响因素分析●投资成本●绿电的成本●多稳态柔性合成氨工艺●多稳态合成甲醇工艺●标准规范不完善，水规总院主管的制氢可研报告编制规范目前只是立绿色甲醇和绿氨影响因素分析最核心的因素。相对于传统甲醇和氨，制取绿色甲醇.绿色氨.目前设备投资占比比较大。工程建设(含设计融合)设计院还未完全吸收科技研究成果，设计深度、广度及优化不够，化工和电标准规范及认证体系相关的标准规范不完善，比如水规总院主管的制氢可研报告编制规程，一些标准规范已滞后，不满足当前的高质量发展，国家已认识到这点，如发布了《氢能产业标准体系建设指南》等。绿氨和绿色甲醇的示在制氢成本方面.电价影响最显著。除一些政策外，不同场景、在新能源丰富地区采用离网或弱连接可能是一个非常理想的降低多稳态合成氮工艺相较传统化工，并无本质区别.主要区别要求新增深度变负载、快速切换等能力，提升灵活性，消纳绿氢等。多稳态合成甲醇工艺与合成笺上艺一样。二>风光耦合制氢合成氨(甲醇)电力与化工的融合。>规模化新能源制氢对电力和化工都是新的领域，电力、控制、材料、化工、电力化工>部署了核心标准研制行动和国际标准化提升行动等“两大行动”,提出了组织实施的有关措施。气压饰、置液化、重气与天然气掺混、因态储氢材料等氢储运基本要求·容器、气瓶、管道等重储运设备以及氧储存输运系统等方面的标准，推动安全、高效氢储运相关标准的制惨订氧具产典带准常水真状着市标准制修订工作的重点·推动加氢站安全、可靠、高效发辰相关标准的制修订氧语应用·燃料电池、氯内燃机、氯气偶炉、氨醚气轮机等氧能转换利用设备与零部件以及交通、储能、发电核工业领域氢能应用等方面的标准·推动氧能相关新技术、新工艺、新方法、安全相差标准的制修订点氢储存和输运ISO.IEC国际化标准收建点氧能应用国家标准化发展纲要部内因景氧加注A绿色甲醇和绿氨经济性分析●产品价格“源-网-氢-化工”一体化系统性规划及方块流程图从绿电、氢、氮(甲醇)一体化考虑，并考虑一体化能量管理平台，负责发电、制氢、用氢、合成氨(甲醇)全流程安全、多稳态运行、高效用绿电的控制策略。并绘制了整个方块流程图，“源-网-氢-化工”一体化系统性规划“源-网-氢-化工”一体化系统性规划a*wB*m*.R松课有第证强，4V对双书法以延升系该展体码身不电。《我工F2)括区基以#体皮cAmNu?语NO6ANO.4N.2化某里电在在音第第AA共分项目概况①绿电制绿氢(简称绿氢方案，制氢规模60200Nm3/h)②绿电经绿氢制绿氨(简称绿氢绿氨方案，绿氨规模10万吨/年)③绿电经绿氢制绿色甲醇(简称绿氢绿色甲醇方案，绿色甲醇规模9.4万吨/年)主要投资估算基础■工艺装置技术询价或参考国内同类项目，公辅配套暂按装置投资的40%暂估投资，厂外工程和地基处理暂不考■建设期资金筹措费：贷款按70%考虑，贷款有效年利率为4.267%(中国人民银行2023年9月20日贷款市场报2单位数量单价(含税.元)(年产量/消费量)单位数量单价(含税.元)(年产量/消费量)吨(年产量/消责量)元)吨吨2吨23电网电吧三3电网电三23电网电等电价格/元入树等电价格/元入树经济性分析——评价结果add数据标签示意：《绿氢单位成本，元/KG;绿电价格，元/kwh)早氨单位总成本/(元/KG)增加格为0元/kwh(含税),绿氢单位当绿电价格为0.35元/kwh(含税),税),此时绿氨单位总成本为5219元/吨(含税),绿电经绿氢制绿氮路线全绿氨全投资财务内部收益率(税后)/%24.0622.1820.2818.3516.3814.3612.2910.157.945.613.160.55-2△数据标签示意：(绿电价格，元/kwh);绿要单位成本，元/KG;绿氨收益率)○数据标签示意：(对应绿氯价格，元/KG)00经济性分析——评价结果一0-(学电)绿氧价格28.6026.1223.6121.0618.4615.8113.0610.227.234.050.62-3.14-7.47-1△数据标签示意：(绿甲醇价格，元/kwh)绿甲醇单位成本，元/KG;绿甲醇收益率)○数据标签示意：(对应绿氢价格，元/kG】%))%%%%%4586%%0☆一绿电绿甲醇单位总成本-绿甲酵全投资财务经济性分析——评价结果-0-(电)择色甲酵价格绿色甲醇和绿氨发展展望●电解水是“绿氢”生产的主要途径，是氢能发展的必要技术，是实现“双碳”目标的重要支柱。●随着“双碳”政策的不断推进和深化，新能源(尤其是光伏、风电等)电力成本的降低，氢能应用市场的逐渐成熟，市场对氢气的需求将呈爆发式增长。绿氢应用技术分析制氧技术中目前成熟技术是碱性电解水制氢技绿氢应用技术分析制氧技术中目前成熟技术是碱性电解水制氢技术.重点实现碱性电解水制氧和PEM纯水制氧技术的大型化.使之能够匹配大规模风光发电+制氢一体化项目。>陕北、鄂尔多斯、宁东在内的鄂尔多斯盆地区域，集中了大量的煤化工产能，也是CO=排放的集中地区；>这些地区风光资源也较为优良，可作为我田煤化工与绿氢融合的先行区；>新疆和东北等风光资源优良地区，也可以因地制宜推进发展绿氢产业。绿氢对石化化工行业意义绿氢经济性将不断提高通过发展绿氢，促进石化化工行业碳减排，对绿氢经济性将不断提高我国如期实现全社会碳达峰及碳中和有重要意义。>随着绿氢的发展。制氧成本还有降低空间；>”预计到2030年可再生能源制氢完全有可能在可再生能源丰富的某些地区实现与煤制氧平价竞争。绿氢技术将持续进步政策将持续推动绿氢在石化化工行业的应用>制氢技术方面将重点实现碱性电解水制氢和PEM>制氢技术方面将重点实现碱性电解水制氢和PEM纯水制氢技术的大型化>电能、核能、大阳能直接制氧及微生物制氧技术也将深入研发，制氧技术的发展将持续促进绿氢生产成本降低和生产方式的灵活。应用：>反面看，随着能耗和碳排放约束的不断加强，二传统的化石能源制氢成本日益增加.寻致绿学和对克争力不断提高。氨能技术发展机遇与挑战>氨与氢在关键技术与应用场景方面重合度较高，进一步地，在全球范围内，氢能技术与产业也有了一定的氮不含有碳元素.氨的液化较于氢氨的燃烧性较差.氯作为能源和燃燃烧利用不会产生较为容易.且液目前需要和其他燃料的利用仍处在碳排放，燃烧爆炸氨的体积能量密料进行混合燃烧才初期研发阶段的风险小于汽油、度可达到液氢的能保障燃烧质量且氨燃料技术并不天然气等燃料。1.5倍，比液氧具燃烧产物中含有会污染大气的氮氧化物。氮作为良好的储氧载氨燃料电池、氨氨仍属于危化品，每氨能高效利用正体，是解决当前氢储燃料发动机、氨能源产业技术发展到在成为近期全球运难题的有效方式之燃气轮机等技术一定阶段之后.在必关注的焦点，然一。其次，氨作为零要的环境和安全条件而这仅仅是起点.碳燃料也不断在被认氨能在航运、发下将氨能作为能源管要推动氨能的规可成为氧能之外又电等领域的应用理，保障氨能在各领一理想能源。场景也在不断丰域的多元化、规模化发展。还需要建设完整的配套体系。绿色甲醇发展前景>与天然气制甲醇相比，目前可再生甲醇的推广仍受制于其较高的生产成本；可再生甲醇的主要优势和驱动力包括：·用于生产多种化学品和材料的通用中间体能以较低的温室气体排放量生产易于利用各种可持续性原料生产，如生物易于储存、运输和配送的液体与现有的配送基础设施兼容，并可部分与传统燃料混合使用减少其他有害物(SOx、PM、NOx等)的排放对于实现碳减排、能源安全、可持续性和提高生活质量的目标来说，制定正确的政策和激励措施关将甲醇作为公路运输燃料使用的法律和标准已在很多国家得到落实或正在得到落实；已有60多个国家制定了可再生燃料目标或强制措施。在欧盟、政策驱动力是可再生能源指令(RED).要求到2030年将14%的可再生能源用前景分析可再生甲醇的主要问题使用CO2和Hz生产甲醇没有技术限制.水电解和COz捕获技术也都足够成熟；用CO2和