绿色甲醇项目中制氢技术谁占主流？

势银能链 · 公众号 · · 2024-06-13 12:43

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目前绿色甲醇生产途径主要有两种：一种是生物质甲醇，利用生物基原料生产甲醇，但受限于生物质气化技术，当前工业化项目较少。生物质主要指林业和农业废物及副产品、垃圾填埋场产生的沼气、污水、城市固体废物和制浆造纸行业产生的黑液等。

另一种是电制甲醇，通过电解水的氢和一氧化碳或二氧化碳合成甲醇，正逐渐进入大规模商业化应用阶段。 如要制得“绿色甲醇”，则必须由可再生的“绿氢”和非化石燃料产生的二氧化碳（DAC途径获取）合成产生。 电制甲醇技术路线又可以分为绿电制绿氢耦合CO2制甲醇、CO2电催化还原制甲醇两种。CO2电催化还原制甲醇工业化尚存一些关键性挑战待突破，相比之下CO2加氢制甲醇更具可实施性和规模化发展可能。

CO2加氢制甲醇工艺技术结合了可再生能源电解水制氢技术和二氧化碳资源化利用，在实现CO2减排的同时生产出绿色甲醇，拓展了可再生能源到绿色液体燃料甲醇生产的全新途径。可以说，绿色甲醇制备与绿氢制备相辅相成。

绿色甲醇项目制氢以ALK为主

势银（TrendBank）数据库显示，我国绿色甲醇相关项目共96个，其中已公布制氢技术路线的8个项目制氢总规模约1107MW。从水电解装置类型来看，6个项目使用ALK，2个使用ALK+PEM， ALK电解水制氢技术占据主流。

图片来源：势银能链

尽管ALK电解水制氢技术存在反应速度较慢、能量效率相对较低等劣势，但其具备技术成熟度高、成本较低、供应链稳定、单槽大功率、应用领域广泛和发电兼容性等优势，更契合国内大型绿色甲醇及绿氢项目对技术经济性的要求，使得其仍为主流的电解水制氢技术。

相较于成熟的ALK制氢技术， 国内PEM电解水制氢技术在技术成熟度和商业化应用方面尚显不足。 但PEM电解水制氢仍有一定的优势，包括高电流密度、极快的启停速度和动态响应能力，对风、光发电波动性电力的强大适应性等。不过，与海外同行相比，国内的PEM制氢技术进展还是相对缓慢，未来需要进一步加大研发和市场推广力度。

“ALK+PEM”组合制氢正在探索中

目前，“ALK+PEM”混合制氢路线还处于前期探索阶段。组合制氢方案旨在通过ALK和PEM的合理配比， 在兼顾成本的同时，提升对波动性可再生能源的适应性。

“ALK+PEM”混合制氢，可以同时发挥两大技术路线的协同优势，在满足适应宽功率波动的情况下，实现低成本、高可靠、大容量。正因此，今年部分绿色甲醇、绿氢项目已在积极探索“ALK+PEM”组合制氢方案，其中，比较典型的绿色甲醇项目包括中能建松原氢能产业园（绿色氢氨醇一体化）项目和吉电梨树风光制绿氢生物质耦合绿色甲醇项目。项目详情可通过《中国绿氢项目数据库》产品查询，或订阅 2024氢能产业研究（绿氢产业主题）了解。其中，《中国绿氢项目数据库》涵盖了自2014年以来中国国内绿氢项目信息（包括典型电解水制氢项目）。

此外，1月17日，由国华投资牵头申报的国家重点研发计划 “十兆瓦级碱性-PEM混合制氢系统关键技术与示范”正式收到科技部立项批复文件，进入实施环节。而早在去年6月，科技部发布的《国家重点研发计划“氢能技术”等7个重点专项2023年度申报指南》中，“ALK+PEM”混合制氢就已榜上有名。

那么，哪些制氢设备企业正在“ALK+PEM”双线布局？

据势银（TrendBank）不完全统计，国内如石化机械、华电重工、中船派瑞氢能、三一氢能、阳光氢能、奥扬绿能、氢器时代、国富氢能、明阳智能、重塑能源、中电丰业、瑞麟科技、嘉庚创新实验室、氢盛能源（排名不分先后）等企业正在同时布局“ALK+PEM”两条技术路线，其中，采取双线布局的企业大多拥有央国企和上市公司背景。

绿色甲醇项目与制氢之间存在着密切的联系。CO2加氢制甲醇工艺技术需要结合可再生能源电解水制氢技术与CO2资源利用，而绿色甲醇不仅可以通过重整制氢工艺转化为氢气，还可以作为氢气的储存和运输介质，促进氢能的储运和利用。随着国内多个绿色甲醇项目的推进，绿色甲醇在氢能领域的应用将更加广泛，有助于推动氢能产业的发展和能源结构的转型。

文章来源：势银能链

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