想说个前提,1吨绿色甲醇需要189kg绿氢,网络上说1吨甲醇需要320kg氢其实是谬误。那么,1kg绿氢需要56度电,189kg绿氢需要10584度电。故而1吨甲醇需要消耗10584度电。而甲醇燃料中二氧化碳扑捉于工业废气,加压过程需要耗费一定的电能。生产每吨甲醇燃料用于加压co2与h2反应的电是1000度。
综合来说生产1吨绿色甲醇需要耗电11600度电。那么1亿吨绿色甲醇的耗电就是1.16万亿度电。相当于一年发电量的1/10。故而短期内生产1亿吨绿色甲醇不现实,大概率除以5,也就是中期实现2000万吨绿色甲醇燃料产能比较现实,然后根据绿电发电量提升逐年递增,在未来远期达到1亿吨以上逐步替代煤制甲醇。
绿色甲醇的另一个制备途径是生物质甲醇,通过非粮食生物质(主要是农业秸秆)发酵,加压,催化反应生成。目前转化率为0.25-0.3,按0.26计算,2亿吨农业秸秆或植被凋落物可以实现5200万吨生物质甲醇产能,生产过程不需要电解氢,是更低成本的绿醇解决方案。我国目前生物质甲醇规划产能约400万吨,提升空间很大。我国可收集利用的农业秸秆每年约有7亿吨,而海量的植物凋落物未纳入统计。总体来说,生物质甲醇前景广阔。
主力依然是煤制甲醇,我国目前9000万吨甲醇产能就是依托煤化工体系。煤热气可以直接产生甲醇需要二氧化碳与氢,2-3吨转化1吨,规划2.1亿吨甲醇产能需4.2-6.3亿吨煤,我国煤炭年产45亿吨左右,目前可采储量约3000亿吨,资源储量可达2万亿吨。且未来要用风、光、水等可再生发电替代火电,煤炭使用量将固化并逐步下降,因此将一部分火电煤转入甲醇燃料生产相当于一种“碳中转”,当然生产过程要尽可能回收碳,避免源头增排。
另外还有一个路线是天然气转化甲醇:理论上1吨天然气可以生产1.3吨甲醇,假如我们需要2000万吨天然气转化的甲醇,那么需要天然气1538万吨。中国本土一年天然气产能约2亿吨,友好邻国管道输入1亿吨,这个量大概率是可以实现的,因为有一些地区本来就使用lng燃料,全国把石油替代燃料统一为甲醇燃料即可,天然气转化甲醇是一种有益的补充。
以上就是中国未来3亿吨甲醇的大致来源。其发展路径大概是:
1、绿醇制备因地制宜,分散化,绿氢型主要依托新老工业基地的工业生产废气副产,结合绿电(夜电)制氢实现,以达到一批示范中小型工业城市交通燃料自给自足与碳中和为目标,依托绿电发电量提升逐步提高产能。生物质型甲醇在农业大省先行推广,逐步扩大产能,目标是农业大省依托生物质甲醇燃料实现能源自给,提高农业大省的经济抗风险能力(国际油价波动影响粮食生产成本)与经济效率(甲醇燃料变现增收)。
2、煤制甲醇集中化,规模化。主要在新疆、内蒙、山西、陕西、贵州等产煤区实现规模化生产,煤电化工一体化,确保生产过程“碳耗尽”,不外排,目标是实现资源大省能源集约化一体化生产,醇电结合,提升效能,在实现本地供应同时,可覆盖全国甲醇燃料需求。
3、天然气转化甲醇灵活调节,主要针对国内一些地方lng燃料不规范发展,通过将汽油发动机替代品统一为甲醇燃料的方式,实现天然气汽车用燃料甲醇化。
很多人不理解,我国未来达产3亿吨甲醇燃料如何实现?
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