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我国正在积极推进甲醇产业化应用

来源:经济参考报 2022-09-19 09:23中投网 A-A+

  山西省介休市西杨屯村,村民王忠平家目前取暖、做饭已经全部使用甲醇,家门口一米高的甲醇罐足够他家使用半年。“村里2019年开始实行‘煤改醇’,设备都是免费安装,每年的花费跟烧煤差不多,最重要的是干净。” 王忠平说。

  甲醇长期以来作为工业原料存在,近年来,甲醇作为燃料不断显现出燃烧高效、排放清洁、可再生等特点。由于生产来源广泛、经济体量巨大、全产业链可持续发展,在中国,甲醇燃料发展势头迅猛,应用领域也不断扩大。诸多专家认为,甲醇逐步成为业界公认的一种理想的新型清洁可再生燃料,未来应加大甲醇燃料推广力度,降低能源对外依存度,保障我国能源安全。

  甲醇燃料的实践与应用

  位于晋中市的山西新能源汽车产业园甲醇汽车生产基地内,车间工班长高奎绍正在紧张地指挥着工人进行新一批的甲醇重卡进行最后的调试,得益于甲醇燃料技术在重型商用车领域的应用,这个基地目前已经有数千台甲醇重卡的生产订单。“甲醇重卡正在以较快的速度替代传统的柴油卡车。”高奎绍说。

  吉利汽车首款甲醇混合动力轿车日前在山西省晋中市正式下线,每公里出行成本仅0.3元、每行驶1万公里可减少碳排放0.8吨。实际上,我国在汽车领域发展甲醇燃料汽车已有几十年历史,目前甲醇汽车市场保有量近3万台。我国在甲醇汽车领域已经建立了标准规范,上下游产业链基本形成,一批甲醇汽车生产商在甲醇汽车的核心技术中取得突破,具备规模推广应用的基础。

  “甲醇对橡胶类产品、有色金属材料的腐蚀问题已经基本得到解决。在应用甲醇燃料耐腐蚀性方面,我国已经掌握了先进的技术和解决方案,走在了该领域的世界前沿。”长期研究甲醇汽车的吉利新能源商用车研究院动力传动中心副主任苏茂辉说。

  山西是我国甲醇燃料和甲醇汽车技术应用的发源地,有近40年推广实践经验,已经形成从甲醇燃料生产供应到甲醇汽车生产、应用的绿色全产业链体系,具备较好的产业基础。晋中市建设的绿色甲醇循环经济产业园是国家级甲醇经济示范区,重点包括总投资3.5亿元的甲醇储存和配套项目、总投资7亿元的东观火车站集运站及货运专线项目、总投资2亿元的甲醇加注站建设等项目。

  近年来,晋中市已经完成了较大规模的甲醇锅炉替代,投入应用的甲醇采暖锅炉、甲醇燃烧机达数万台,并形成了一批实力较强的甲醇燃料储运企业。统计数据显示,作为燃料,中国每年甲醇消耗量为1000万吨左右,除了汽车领域,中国已经将甲醇燃料的应用延伸到居民取暖、农业燃烧等方面,虽然使用总量依然较小,但当前我国以甲醇作为清洁能源在使用规模上已经位居世界第一,且无论是作为车用燃料,还是作为热力用燃料,已经形成一套较为成熟的技术体系。

  绿色甲醇技术已成熟

  目前,我国正在积极推进甲醇产业化应用。2022年3月,中国科学院公布了“中国科学院科技支撑碳达峰碳中和战略行动计划”。其中提出,以甲醇、氢气、储能作为平台技术,构建多能融合的清洁低碳能源生产和消费技术体系,支撑我国“双碳”目标的实现。

  工信部发布的《“十四五”工业绿色发展规划》中,首次将甲醇汽车列入绿色产品,绿色甲醇被列入绿色低碳技术推广应用工程。

  目前甲醇在热力燃烧领域的应用市场已遍及全国20多个省份,随着甲醇燃料应用技术逐渐成熟,甲醇燃料已广泛化、工程化、规模化、规范化应用于交通燃料、供热燃料和灶用燃料等领域,企业的数量和规模都已进入快速发展通道。甲醇燃料应用涉及的专用设施设备、专用器具、专用部件等产业链正在逐步建立。

  天津大学内燃机国家重点实验室教授姚春德表示,制备甲醇主要原料由煤炭、天然气、焦炉煤气以及少量生物质等构成。虽然煤制甲醇依然是甲醇燃料的最主要来源,但甲醇的制备过程越发清洁,并具有一定的储能属性。

  “丰富的风、光能源为绿色甲醇制备提供了坚实的基础,通过风能、太阳能等可再生电力能源电解水制氢,与捕集的二氧化碳合成可制备绿色甲醇,一方面可解决间歇性能源的规模化储能和调峰,可规模化消纳可再生能源,另一方面也可解决氢能制备、储存和运输的安全性和成本问题。”姚春德说。

  目前,我国绿色甲醇技术已成熟,正在向规模化发展。其中,全球首套千吨级规模的太阳燃料合成示范项目已经在兰州成功示范;山西省正在建设垃圾、秸秆气化制生物质甲醇装置,预计生产成本与煤制甲醇相当,利用我国每年约7.5亿吨的生物质体量,可制取绿色甲醇超过3亿吨。山西是全国主要焦炭生产省份,焦化总产能约1.4亿吨,可以制取绿色甲醇约1400万吨,消纳二氧化碳超1200万吨。绿色甲醇的推广使用对乡村振兴、能源革命、环境保护以及“双碳”战略目标实现都具有重要意义。

  一些专家学者认为,甲醇制备过程可资源化转化二氧化碳,解决工业刚性排放二氧化碳和兼顾经济发展。

  我国发展甲醇燃料具有多重优势

  甲醇长期以来作为工业原料存在,近年来,甲醇作为燃料不断显现出燃烧高效、排放清洁、可再生等特点。由于生产来源广泛、经济体量巨大、全产业链可持续发展,业内认为,甲醇作为可再生燃料是石油、天然气等能源的有效替代品。

  甲醇来源广泛,能做到全产业链可持续发展。长期以来,甲醇是我国的优势能源项目。中国氮肥工业协会发布的数据显示,我国甲醇产能超过9000万吨,产量超7000万吨,约占全球甲醇总产量的60%,是传统的甲醇生产、消费大国。根据我国液体能源需求量预测,如果甲醇燃料应用规模达到3.5亿吨以上,可将我国原油对外依存度降到30%以下。

  姚春德表示,目前,我国煤制甲醇占比约70%,我国煤炭储量富集,生产甲醇具有天然优势。甲醇是清洁燃料,生产、使用对传统工业实现碳达峰有较大帮助。

  甲醇替代石油能源可有效保障能源安全。我国是世界第二大石油消费国和最大的石油进口国,国家发改委数据显示,2021年我国石油进口量为5.13亿吨,如果使用甲醇替代,可大幅减少石油的进口依赖。“假如国内三分之一的柴油车使用甲醇燃料,就能减少6000万吨的石油进口,而这仅仅是1.5亿吨的煤炭消耗量,可见我们的甲醇优势有多明显。”姚春德说。

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