第03版:理论周刊
2023年08月28日

拉长新能源产业链 擦亮绿色能源名片

清华大学暑期实践团队

市委八届五次全会坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,提出要全面贯彻党的二十大和习近平总书记对江苏工作重要讲话精神,完整、准确、全面贯彻新发展理念,聚焦低碳零碳,系统开发风光资源,持续拉长新能源产业链条,积极推进低(零)碳产业园建设,强化综合能源保障,擦亮绿色能源名片。

发展绿色清洁能源。盐城拥有江苏省最长的海岸线和最广的海域面积,沿海风能资源丰富,是全省乃至全国开发海上风电条件最好的区域之一,江苏太阳能资源富集,具有充分的太阳能资源开发空间,拥有优质的生物质资源,生物质资源发展前景较为广阔。

发挥非常“6+1”比较优势,盐城新能源发展建设成果瞩目。2022年,全市新能源发电量265.2亿千瓦时,占全社会年用电量近60%。“十四五”期间,盐城规划新能源累计装机容量翻一番,达到2000万千瓦,海上风电规划容量占全省70%。丰富价廉的风光电能是盐城新能源产业的源头活水,为下游绿氢及绿色甲醇产业发展打下关键基础。为不断拉长新能源产业链条、持续增加新能源产业附加值,悦达集团提出“氢碳耦合”技术路线,综合利用丰富的可再生电力资源和生物质资源,由风电、光电等“绿电”制取“绿氢”,再与秸秆等生物质资源制备的合成气耦合,生产高附加值的绿色甲醇产品。

绿色甲醇兼具能量载体与合成原料的双重属性,应用场景多样,市场前景广阔。在交通领域,绿色甲醇可作为低碳燃料直接燃烧,也可通过燃料电池为载具提供能源动力。作为化工原料,绿色甲醇还可以生产甲醛、甲基叔丁基醚、二甲醚、乙烯、丙烯等一系列重要的化工中间体,广泛应用于日化、医药、包装、印染、电子等多个领域。在“双碳”背景下,以低碳清洁为特征的绿色甲醇是推动工业和交通领域产业绿色转型升级的重要媒介。此外,在欧盟CBAM、可再生能源指令(RED II)及欧盟将对船舶使用能源全生命周期的温室气体强度进行限制等多重国际背景下,绿色甲醇成为国际航运领域脱碳的重要选择,也是中国对外贸易占得先机的重要战略抓手。今年7月,马士基公司的全球首艘甲醇动力集装箱完成首次绿色甲醇燃料加注,是全球航运业碳减排的里程碑事件。

在传统甲醇合成路线中,合成气(主要成分为一氧化碳和氢气)需经过水煤气变换环节调整至合适的氢/碳原子比。这一过程不仅降低原子经济性,使甲醇产量减少约30%,还会产生大量碳排放,不符合绿色低碳发展要求。为克服传统甲醇技术路线固有问题,悦达集团提出生物质气化耦合可再生能源电解水制甲醇的新技术路线,将外源性绿氢用于调控合成气氢/碳原子比,取代传统合成气制甲醇工艺中的水煤气变换环节。新路线具有显著优势,包括减少甲醇生产全生命周期碳排放;节省水煤气变换环节的固定资产投资和运营成本投资;降低合成气净化成本;提高原料碳原子利用率,甲醇产量增加约30%;电解水工艺副产氧气,减少气化过程所需氧气补给,降低空分装置负荷等。

相比传统技术路线,新技术路线成本主要受绿氢价格、碳税价格影响。现阶段,绿氢价格偏高,而碳税(特别是国内)价格偏低,导致绿氢耦合生物质气化制绿色甲醇成本偏高。但随着碳市场逐步完善(例如:今年年底核证自愿减排〈CCER〉项目的重启)和碳排放配额价格上涨,风光电资源持续大规模开发导致绿电价格下降,在实现碳中和前,新技术路线优势将逐步凸显。总的来看,基于生物质气化耦合可再生能源电解水制绿氢的绿色甲醇合成新技术路线将充分利用盐城丰富的可再生能源资源禀赋,在降低碳排放的同时增加甲醇产量,有利于实现绿色甲醇项目的环境效益与经济效益协调统一,对建设绿色低碳发展示范区具有重要的现实意义。

高质量打造绿色低碳发展示范区需要科学规划新能源产业链,绿色甲醇作为一种重要的平台化合物,是新能源产业链中的关键一环,有望在盐城强化综合能源保障、擦亮绿色能源名片的战略规划中发挥关键作用,为长江经济带高质量发展提供有力支撑。

(本文为清华大学——悦达集团联合暑期实践项目和团市委“青春留盐 城就未来”大学生暑期实习实践项目研究成果)

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