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來源:本站???作者:超級管理員 ???發布時間: 2024-12-28 11:12???瀏覽: 2064
綠色燃料，未來已來！
全球能源綠色轉型以及碳中和目標下，我國風光發電裝機快速增長。截至2024年11月底，風電、光伏以超過13億千瓦的裝機總量占比全國發電裝機的50%以上，形成了穩定的綠電供應能力和經濟性目標。在此背景下，基于綠電驅動的需求側綠電替代、綠色燃料替代，以及綠色原料替代也進一步具備的加速發展的成本優勢。
近年來，綠色燃料受到全球各行業低碳轉型的關注，航運業更是成為綠色燃料替代的主要市場之一。這是因為，對化石燃料的嚴重依賴使該行業成為溫室氣體排放的龐大來源，據國際海事組織（IMO）統計，全球航運每年消耗的化石燃料相當于2億噸石油當量，燃料消耗占全球石油需求的5%；每年排放約10億噸二氧化碳、甲烷等溫室氣體，占運輸業排放量的13%。
2023年7月，IMO MEPC第80屆會議達成2050年前實現國際航運溫室氣體凈零排放目標。而目前看來，以綠色甲醇為代表的綠色燃料替代正在成為推動實現上述目標的有效路徑。
市場與成本，綠色燃料未來
事實上，航運業減碳的壓力不僅體現在2050年凈零排放的目標，在2023年，歐盟公布“將航運業納入EU ETS（歐盟碳排放交易體系）的改革立法”，2024年起，EU ETS將覆蓋國際航線50%、所有總噸位超過5000噸的船舶只要進出歐洲經濟區范圍的港口，其二氧化碳排放將納入歐盟排放交易系統的報告邊界。
不斷增強的監管壓力和市場需求下，溫室氣體排放無疑將加重航運企業的成本。在日前剛剛閉幕的2024全球綠色航運大會上，眾多專家指出，充分利用國內綠色電力制取綠色燃料氫氨、醇醚和合成燃料，將對交通航運行業走向零碳提供重要支撐。
燃料替代是航運業實現長期減碳目標的關鍵策略之一。但與汽車行業電動和氫能兩種技術路線不同，在能源變革的不斷創新中，航運業的綠色燃料替代仍然是一個“無人區”，尚無明確跡象表明哪種綠色燃料將成為最終選擇，但綜合技術和成本多方面來看，綠色甲醇以“燃燒高效、排放清潔”等特點，成為當下航運巨頭們轉型發展的首選。
全球航運巨頭馬士基是全球首家訂購甲醇燃料船舶的集運公司，2023年，馬士基訂造18艘大型甲醇動力集裝箱船。
馬士基中國脫碳業務總監卡卡介紹指出，作為綠色航運的先行者，馬士基目前已經有六艘能夠使用甲醇的雙燃料船舶投入運營。從當前的船舶情況來看，其對綠色甲醇的需求量約為1000-2000噸。雖然馬士基不會僅依賴綠色甲醇這一種燃料，但綠色甲醇將作為重要的一環，來支撐馬士基在2040年實現整個業務的凈零溫室氣體排放目標。
2023年11月，馬士基與中國風電龍頭企業金風科技簽署了年產50萬噸的長期綠色甲醇采購協議；2024年10月，其再次與隆基綠能簽署了生物甲醇長期承購協議，兩者均預計2026年向馬士基供應首批綠色甲醇燃料。
不過，和多數產業早期市場所存在的問題一樣，即便各行業對綠色甲醇的呼聲很高，但該產業的發展仍處于“雷聲大雨點小”的態勢，產能與成本仍然是制約綠色甲醇發展壯大的兩座大山。
當前，基于可再生碳源、生物質、可再生電力等的綠色甲醇產能相對匱乏，尚無法支撐綠色燃料市場的大量需求。
西門子能源全球副總裁趙作智提到：若全球范圍內規劃的80多個項目全部投產，2027年全球綠色甲醇產能可達800萬噸/年。在全生命周期溫室氣體排放框架下，綠色甲醇可減排63%-99%。
據北極星氫能網統計，2024年1月1日至今，國內簽約、批復、備案、開工的綠甲醇項目達45個，全部規劃產能約1500萬噸/年。
另外一個制約綠色甲醇市場發展的就是成本因素。
中國工程院院士、上海交通大學講席教授黃震在大會上指出，綠色甲醇的成本很大程度取決于制氫的綠電價格、生物質或碳捕集的成本。除此之外，綠色燃料的成本不僅要從內部看，還要從外部看，更要看全球碳約束，如歐盟碳關稅、碳配額集碳獎懲等影響。
不過，隨著中國“雙碳”目標的達成，未來至少80%的電力來自可再生能源，成本也將大幅降低。一組來自于《全球氫能產業發展白皮書》的預測顯示，當可再生能源電價降至0.13元/kWh時，堿性電解水制氫和PEM電解水制氫成本與現階段的灰氫成本相當，屆時極具競爭力的綠氫將會成為綠色燃料大范圍應用的強力支撐。
構建綠色燃料的供應鏈生態
趙作智提出，為實現航運溫室氣體減排目標，目前業界主要從清潔能源、動力裝置、能效技術、船載碳捕集等方面探索和應用可行的技術措施；綠電、以及基于綠電生產制造的綠色燃料是能源轉型的關鍵。
在位于智利南部的全球首座綜合性碳中和合成燃料工廠Haru Oni中，項目匹配的風電場年可利用小時數達6000小時。但即便在風力發電效率極好的情況下，將綠電轉化成綠氫，再制成綠色燃料，實現項目從投資到運營再到銷售的整條產業鏈落地，也需要多方合作探索完成。
為此，西門子能源作為聯合開發商與多方合作伙伴共同設計并完成了Haru Oni項目的系統集成方案，打通了從綠電到綠氫，再到綠色甲醇等電制合成燃料（eFuel）的完整鏈條。2022年12月，該工廠生產出首批綠色燃料成功加注進保時捷的跑車中，驗證了技術可行性。
值得一提的是，西門子能源為該項目提供了由風能轉化為綠電的西門子歌美颯風電機組設備，以及由綠電到綠氫的質子交換膜電解槽設備。
在丹麥南部，還有另外一座已建成的50MW級電解水制氫工廠，其利用附近300MW太陽能提供低成本的可再生電力，生產的氫氣用于全球大型商業電制甲醇（e-Methanol）生產工廠。電制甲醇的最終用戶是馬士基和燃料零售商Circle K等。作為保障馬士基第一艘電制甲醇動力集裝箱運輸船的燃料供應，為航運業的大規模碳中和奠定基礎。
同樣，作為上述項目的重要供應商，西門子能源負責電解水制氫系統的設計、供貨和調試，該系統包括三套大功率質子交換膜（PEM）電解水制氫設備。
“大型綠色燃料項目能否落地的核心，主要在于多種技術的協同，沒有任何一家企業能夠獨立完成。”趙作智在解答如何推動航運轉型和綠色燃料市場發展時這樣回答，“就像演奏一場宏大的交響樂，把能源企業、政府機構、專家學者、非盈利機構等協同起來，推動不同的技術和解決方案齊頭并進，這是當前西門子能源正在為全球能源轉型所做的努力。”
為了促進各方合作，西門子能源聯合國家能源集團、海南國際經濟發展局三方倡議發起成立了清潔能源國際創新聯盟，聯盟將在綠色能源轉化、綠色氫氨醇產業鏈、綠色低碳產業園區、碳足跡、綠色認證等領域積極推動資源整合、驅動創新與國際合作，打造海南能源經濟轉型和綠色燃料市場發展的橋頭堡。這也是2024全球綠色航運大會選擇在海南綻放的重要原因所在。
對于國內綠色燃料市場的發展，黃震院士在大會上提出了兩點建議和展望。一是盡快打開我國綠色燃料市場空間，降低綠色燃料綠色溢價，將航運業納入碳排放交易市場；二是加快綠色燃料標準與認證體系建設，促進與ISCC的接軌與互認，為我國綠色燃料的全球應用提供有力支撐。
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