從甲醇行業(yè)供需趨勢看綠氫需求
剖析甲醇行業(yè)發(fā)展趨勢,尋找綠氫發(fā)展機(jī)遇
近年來,在傳統(tǒng)需求復(fù)蘇以及新興需求快速起量的雙重驅(qū)動下,國內(nèi)甲醇產(chǎn)能快速擴(kuò)張,并于2023年進(jìn)入億噸級產(chǎn)能時代。
與此同時,從2020年左右開始我國能耗“雙控”政策日漸嚴(yán)格,甲醇產(chǎn)能的繼續(xù)擴(kuò)張受到越來越嚴(yán)格的限制,亟需尋找新的發(fā)展路徑。以綠氫耦合甲醇行業(yè)發(fā)展,可降低甲醇生產(chǎn)過程中的能耗、煤耗及碳排放,推動甲醇生產(chǎn)綠色轉(zhuǎn)型,符合新建產(chǎn)能政策要求;而且使用綠氫也可迎合下游新興市場需求,帶來新的市場增長機(jī)遇。
但機(jī)遇不是簡單的、廣泛的,是區(qū)域性的、分布式的、階段性的,需要深度挖掘和研判。此篇文章特節(jié)選能景研究最近報告《綠氫及綠氨發(fā)展機(jī)遇研究》成果,供行業(yè)參考。
01“雙控”政策嚴(yán)卡甲醇新建產(chǎn)能,綠氫耦合是重要突破途徑
1.1“控煤控碳”,產(chǎn)能擴(kuò)張難度漸高
我國甲醇的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)以煤制甲醇為主。根據(jù)隆眾資訊數(shù)據(jù),截至2022年底,我國甲醇產(chǎn)能達(dá)到約1億噸/年,其中我國煤制甲醇占到了80%左右,天然氣制甲醇、煤焦?fàn)t氣各約占10%。
而近年來在“雙控”(能耗總量及強(qiáng)度)方針下,甲醇新建產(chǎn)能尤其煤制甲醇受到了中央及地方上的嚴(yán)格限制:
一是設(shè)置了煤制甲醇新建裝置規(guī)格下限。中央發(fā)改委從《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019年本)》開始,明文限制新建100萬噸/年以下煤制甲醇生產(chǎn)裝置,抬高了煤制甲醇新建投資成本。
二是嚴(yán)卡煤耗、能耗指標(biāo)。部分省份明文規(guī)定,新建煤制甲醇產(chǎn)能必須對本省煤制甲醇已有煤耗等進(jìn)行等量或減量替代(總量只減不增)。即若無有效減少煤碳(能耗)消耗的技術(shù)手段,將無法新增產(chǎn)能。
三是碳排放指標(biāo)監(jiān)管或?qū)⑹站o。2023年7月中央深改委通過《關(guān)于推動能耗雙控逐步轉(zhuǎn)向碳排放雙控的意見》文件,由以煤耗為指標(biāo)的“能耗雙控”轉(zhuǎn)向碳排為指標(biāo)“碳排雙控”,對甲醇生產(chǎn)的碳資源利用水準(zhǔn)提出了更高要求。
1.2順應(yīng)政策,新建產(chǎn)能呈現(xiàn)多元化趨勢
因?yàn)樾陆óa(chǎn)能的不斷要求,國內(nèi)甲醇新建產(chǎn)能開始呈現(xiàn)原料差異化、多元化的趨勢。除煤炭、天然氣、焦?fàn)t氣外,生物質(zhì)、電爐尾氣、CO2、富CO2天然氣、天然氣乙炔副產(chǎn)氣等也可用于生產(chǎn)甲醇。
以焦?fàn)t煤氣制甲醇為例,2022年焦?fàn)t氣制甲醇呈現(xiàn)增長態(tài)勢,新建成產(chǎn)能中煤制與焦?fàn)t氣制甲醇各占54%與46%,其中焦?fàn)t氣制甲醇占比相較2021年提高了35%。到2023年,更多多元化產(chǎn)能陸續(xù)建成落地,預(yù)計新建成產(chǎn)能中電爐尾氣、CO2、富CO2天然氣、天然氣乙炔副產(chǎn)氣等4種原料來源的產(chǎn)能合計占比約38%,煤制甲醇占約46%、焦?fàn)t氣占比約16%。
1.3工藝耦合,多元路徑蘊(yùn)含綠氫機(jī)遇
甲醇的多元化生產(chǎn)路徑中,綠氫可與多條路徑耦合。其中,以煤制甲醇、電爐尾氣制甲醇、CO2加氫制甲醇、生物甲醇為例,其中存在一定規(guī)模的綠氫需求空間。能景研究認(rèn)為:
對傳統(tǒng)煤制甲醇來說,綠氫可幫助滿足政策指標(biāo)要求下實(shí)現(xiàn)擴(kuò)產(chǎn)。使用綠氫替代已有產(chǎn)能中的煤制氫部分,降低煤炭消耗,可騰出一定的能耗、碳排放指標(biāo),在無產(chǎn)能指標(biāo)限制的省份實(shí)現(xiàn)擴(kuò)產(chǎn)。
對CO2加氫制甲醇,綠氫對其場景開拓起重要補(bǔ)充作用。國內(nèi)現(xiàn)有的CO2加氫制甲醇項(xiàng)目多搭配生產(chǎn)副產(chǎn)氫氣的煉焦工廠開展,而在開展了CCUS項(xiàng)目卻缺乏副產(chǎn)氫的地區(qū),需依靠綠氫作為氫源。
對電爐尾氣制甲醇、生物甲醇起到補(bǔ)氫增產(chǎn)作用。電爐尾氣H2 /CO含量比僅約0.03~0.15,生物質(zhì)氣/汽化氣同樣碳多氫少,遠(yuǎn)達(dá)不到甲醇合成的2:1要求。而引入綠氫作為補(bǔ)充可提高碳資源利用率提高產(chǎn)能,尤其對生物甲醇,可緩解生物質(zhì)供應(yīng)緊張壓力。
02甲醇下游需求格局開啟演變,帶動綠氫需求增長
2.1應(yīng)用廣泛,多領(lǐng)域支撐甲醇需求
甲醇的下游需求以高分子原料(烯烴、醋酸)、甲醇燃料等為重要支撐。根據(jù)中國氮肥工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),2022年中國甲醇表觀消費(fèi)量達(dá)到9224萬噸。其中烯烴消費(fèi)達(dá)到約53%,其他如甲醇燃料、醋酸等消費(fèi)占比約5%左右。
2.2化工減碳,綠色原料漸成趨勢
高分子原料領(lǐng)域,以甲醇(煤)制烯烴(CTO/MTO)為例,現(xiàn)階段綠氫需求以頭部企業(yè)的產(chǎn)能升級主要推動力。截至2022年底國內(nèi)已建成CTO/MTO產(chǎn)能1772萬噸/年,占烯烴總產(chǎn)能的20%左右。其中中石化、中煤等國企的CTO/MTO產(chǎn)能占比達(dá)到50%左右;民營企業(yè)中以寶豐集團(tuán)規(guī)模最大,產(chǎn)能占比超過10%。2020年開始,寶豐、中石化、中煤等龍頭企業(yè)陸續(xù)開展藍(lán)醇(本文參考國際名稱,特指不完全零碳的甲醇,即綠氫耦合煤制甲醇)制烯烴的示范,合計涉及烯烴產(chǎn)能超50萬噸/年,預(yù)計2025年左右可全部投運(yùn)。
在碳交易、綠電及綠氫生產(chǎn)成本下降等因素支撐下,烯烴生產(chǎn)采用藍(lán)醇的經(jīng)濟(jì)性將逐漸凸顯:
一方面,現(xiàn)階段國內(nèi)煤價頻繁向高位波動,藍(lán)醇具有一定的成本優(yōu)勢空間:據(jù)能景研究測算,煤價越高藍(lán)醇與煤制甲醇成本差距越小,0.2元/kWh綠電價格、700元/噸煤價(2022年國內(nèi)煤炭長協(xié)基準(zhǔn)價)時,成本差距可壓至300元/噸以內(nèi)。而2022年國內(nèi)部分地區(qū)某些時段煤價可達(dá)2000元/噸,此時使用藍(lán)醇成本優(yōu)勢凸顯。
另一方面,隨著化工領(lǐng)域碳交易市場開啟、制氫電解槽技術(shù)進(jìn)步等,煤制甲醇成本升高,而藍(lán)醇成本將不斷降低,據(jù)能景研究測算,在2025-2030年,藍(lán)醇成本或可與700元/噸煤價時煤制甲醇平價。
2.3低碳交通,展現(xiàn)綠氫新需求
甲醇燃料領(lǐng)域,以船舶領(lǐng)域甲醇燃料為例,現(xiàn)階段綠氫需求主要在于零碳生物甲醇的產(chǎn)能擴(kuò)張。2018年以來,隨著國際航運(yùn)組織、歐盟等陸續(xù)出臺航運(yùn)業(yè)減碳政策,國際航運(yùn)船東開始推行使用零碳燃料船舶。其中在當(dāng)前技術(shù)條件下,僅生物甲醇可滿足技術(shù)成熟、全生命周期零碳排放等應(yīng)用及政策條件,但當(dāng)前全球生物甲醇產(chǎn)量不足10萬噸/年,亟需擴(kuò)大產(chǎn)能及產(chǎn)量。相應(yīng)地,根據(jù)前文技術(shù)分析,生物甲醇的提產(chǎn)提量需綠氫輔助。按照國際航運(yùn)組織要求,到2030年左右國際航運(yùn)業(yè)零碳燃料應(yīng)用須達(dá)到5% - 10%,到2050年左右實(shí)現(xiàn)凈零排放。能景研究根據(jù)國內(nèi)船燃消耗及用能等量換算,到2030年全國生物甲醇需求或?qū)⑦_(dá)到245 - 490萬噸/年,對應(yīng)綠氫需求或可達(dá)到16 - 32萬噸/年;到2050年左右則綠氫需求或可達(dá)到320萬噸/年(此處未核算綠氨占比)。
本篇內(nèi)容部分參考自以下《綠氨與綠醇的發(fā)展機(jī)遇研究報告》。報告中圍繞甲醇產(chǎn)需兩端的政策、地域、企業(yè)、市場、成本等進(jìn)行了更加細(xì)致的分析。
來源:能景研究
作者:新云
END
原文標(biāo)題 : 洞見|從甲醇行業(yè)供需趨勢看綠氫需求
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