常見(jiàn)的儲(chǔ)氫方式有物理儲(chǔ)氫，如高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫以及金屬氫化物固態(tài)儲(chǔ)氫，化學(xué)儲(chǔ)氫方式有有機(jī)物吸附儲(chǔ)氫等。除此之外，利用甲醇儲(chǔ)氫也成為了當(dāng)下較為火熱的儲(chǔ)氫方式。

 

極具優(yōu)勢(shì)的儲(chǔ)氫方式

 

相比氣態(tài)氫，甲醇在常溫下為液態(tài)，穩(wěn)定、安全。從能量密度看，氫氣在35兆帕壓力下為4.41兆焦/升，而作為氫含量最高的液體燃料，甲醇能量密度達(dá)到22.7兆焦/升。

 

運(yùn)輸方面，氫氣需要特定的長(zhǎng)管拖車(chē)，對(duì)運(yùn)輸存儲(chǔ)裝置材料要求高，而甲醇作為液體可管道運(yùn)輸，利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施即可，儲(chǔ)運(yùn)安全便捷。價(jià)格方面，甲醇成本也較低。1千瓦時(shí)電的當(dāng)量體積，氣態(tài)氫為333升，液氫（零下253攝氏度）也要400毫升，而甲醇在常溫下只要200毫升。

 

目前，我國(guó)生產(chǎn)甲醇及用甲醇制化學(xué)品的體系相對(duì)成熟。甲醇可由煤、天然氣、焦?fàn)t氣等原料制成，也可由綠電、核電、生物質(zhì)氣化制氫合成。同時(shí)，甲醇用途很廣，可制二甲醚、甲醇汽油、甲醛、汽油添加劑、醋酸、DMF（N,N-二甲基甲酰胺）、精細(xì)化工品、輕烴等。

 

綠色甲醇主要有兩種方式制作而成：生物制、綠氫制。同時(shí)，因?yàn)闅錃庥煽稍偕茉措娊馑b置產(chǎn)生，綠色甲醇工藝生產(chǎn)工程中可實(shí)現(xiàn)二氧化碳接近零排放甚至負(fù)排放，進(jìn)一步促進(jìn)工業(yè)和運(yùn)輸企業(yè)實(shí)現(xiàn)凈碳中和目標(biāo)。中國(guó)工程院院士涂善東提出，可以建立基于甲醇的綠氫碳中和能源系統(tǒng)。

 

項(xiàng)目開(kāi)建：投資多、工程大

 

5月25日，金風(fēng)綠能化工（興安盟）有限公司綠氫制50萬(wàn)噸綠色甲醇項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)第一次公示。據(jù)悉，該項(xiàng)目占地1500畝，總投資30億元，主要建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電裝置，綠色甲醇合成裝置等主要生產(chǎn)線及配套公輔工程，建成后年產(chǎn)50萬(wàn)噸綠色甲醇。預(yù)計(jì)2023年年底開(kāi)建，2025年年底建成。

 

該項(xiàng)目于今年3月獲備案，4月24日，由內(nèi)蒙古自治區(qū)政府主辦的內(nèi)蒙古自治區(qū)招商引資推介會(huì)暨合作項(xiàng)目簽約儀式（長(zhǎng)三角地區(qū)）在浙江省杭州市舉行。其中，金風(fēng)科技與內(nèi)蒙古興安盟扎賚特旗簽訂了200萬(wàn)千瓦風(fēng)電制氫制甲醇項(xiàng)目，這也是目前全球最大的綠色甲醇項(xiàng)目，項(xiàng)目投產(chǎn)后，每年可生產(chǎn)50萬(wàn)噸甲醇。

 

今年5月初，新疆奇臺(tái)智慧能源裝備產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目正式開(kāi)工。該項(xiàng)目總投資116.4億元，由風(fēng)電裝備、制氫裝備、“液態(tài)陽(yáng)光”綠氫綠色甲醇等產(chǎn)業(yè)構(gòu)成，具體包括“六大基地、四大中心園區(qū)+‘液態(tài)陽(yáng)光’綠氫綠色甲醇項(xiàng)目園區(qū)”。

 

產(chǎn)業(yè)園整體規(guī)劃分三期建設(shè)，一期規(guī)劃實(shí)現(xiàn)園區(qū)年產(chǎn)400套智能風(fēng)電機(jī)組設(shè)備、200套風(fēng)電塔架、300套大標(biāo)方電解水制氫裝備、400套機(jī)艙罩導(dǎo)流罩、400套電氣系統(tǒng)，建成“綠氫綠色甲醇一期5萬(wàn)噸工程”；二期規(guī)劃建成年產(chǎn)800套風(fēng)電葉片、風(fēng)電設(shè)備研發(fā)中心、全功率檢測(cè)中心、半實(shí)物仿真中心、風(fēng)光電場(chǎng)智能運(yùn)維中心，建成“綠氫綠色甲醇二期10萬(wàn)噸工程”；三期規(guī)劃建成“綠氫綠色甲醇30萬(wàn)噸工程”項(xiàng)目，計(jì)劃2024年8月30日前完成首批綠氫綠色甲醇的生產(chǎn)。

 

經(jīng)濟(jì)性逐漸凸顯

 

二氧化碳加氫反應(yīng)過(guò)程簡(jiǎn)單，工藝日趨成熟。反應(yīng)原理以氫氣和二氧化碳為原料反應(yīng)制備甲醇。二氧化碳和氫氣在多原子金屬簇催化劑表面吸附，逐步轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的甲醇。

 

在這個(gè)過(guò)程中，核心是利用綠氫。目前，我國(guó)綠氫制備成本相對(duì)來(lái)說(shuō)仍然較高。但是，從以上開(kāi)工的項(xiàng)目上來(lái)看，制取綠色甲醇的同時(shí)，利用風(fēng)光資源制備綠氫，就地消納制取綠色甲醇，將可再生能源綜合循環(huán)利用起來(lái)，進(jìn)一步提高效益成果。

 

不考慮碳稅情況下，技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)二氧化碳加氫制甲醇成本與煤制甲醇差距快速縮小在煤價(jià)800元/噸時(shí)，煤制甲醇的成本約為1953元/噸。在此甲醇成本之下，若使用二氧化碳+綠氫制甲醇，對(duì)應(yīng)的氫氣成本需要降至7.01元/kg ，電解水電價(jià)下降至0.07元/度。

 

目前煤制甲醇過(guò)程中，生產(chǎn)一噸甲醇的CO2總排放量為3.85t，其中包括2.06噸的工藝排碳。而二氧化碳和綠氫結(jié)合制甲醇，不僅不產(chǎn)生工藝排碳，反而會(huì)消耗CO2作為原料，實(shí)現(xiàn)每生產(chǎn)一噸甲醇減排CO2至少1.375噸。若不考慮加工過(guò)程的碳排放（能源消耗），僅工藝端而言，二氧化碳和綠氫結(jié)合制甲醇相比煤制甲醇可減少碳排放3.44噸。

 

按照國(guó)際貨幣基金組織預(yù)測(cè)，每噸二氧化碳定價(jià)應(yīng)在75美元左右，若按此計(jì)算，則二氧化碳和綠氫結(jié)合制甲醇相比煤制甲醇所減排的CO2價(jià)值可高達(dá)1677元，那么長(zhǎng)期來(lái)看二氧化碳和綠氫結(jié)合制甲醇的優(yōu)勢(shì)將越來(lái)越明顯。