山西省介休市西楊屯村，村民王忠平家目前取暖、做飯已經(jīng)全部使用甲醇，家門(mén)口一米高的甲醇罐足夠他家使用半年。“村里2019年開(kāi)始實(shí)行‘煤改醇’，設(shè)備都是免費(fèi)安裝，每年的花費(fèi)跟燒煤差不多，最重要的是干凈。” 王忠平說(shuō)。
甲醇長(zhǎng)期以來(lái)作為工業(yè)原料存在，近年來(lái)，甲醇作為燃料不斷顯現(xiàn)出燃燒高效、排放清潔、可再生等特點(diǎn)。由于生產(chǎn)來(lái)源廣泛、經(jīng)濟(jì)體量巨大、全產(chǎn)業(yè)鏈可持續(xù)發(fā)展，在中國(guó)，甲醇燃料發(fā)展勢(shì)頭迅猛，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大。諸多專(zhuān)家認(rèn)為，甲醇逐步成為業(yè)界公認(rèn)的一種理想的新型清潔可再生燃料，未來(lái)應(yīng)加大甲醇燃料推廣力度，降低能源對(duì)外依存度，保障我國(guó)能源安全。
甲醇燃料的實(shí)踐與應(yīng)用
位于晉中市的山西新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)園甲醇汽車(chē)生產(chǎn)基地內(nèi)，車(chē)間工班長(zhǎng)高奎紹正在緊張地指揮著工人進(jìn)行新一批的甲醇重卡進(jìn)行最后的調(diào)試，得益于甲醇燃料技術(shù)在重型商用車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用，這個(gè)基地目前已經(jīng)有數(shù)千臺(tái)甲醇重卡的生產(chǎn)訂單。“甲醇重卡正在以較快的速度替代傳統(tǒng)的柴油卡車(chē)。”高奎紹說(shuō)。
吉利汽車(chē)首款甲醇混合動(dòng)力轎車(chē)日前在山西省晉中市正式下線，每公里出行成本僅0.3元、每行駛1萬(wàn)公里可減少碳排放0.8噸。實(shí)際上，我國(guó)在汽車(chē)領(lǐng)域發(fā)展甲醇燃料汽車(chē)已有幾十年歷史，目前甲醇汽車(chē)市場(chǎng)保有量近3萬(wàn)臺(tái)。我國(guó)在甲醇汽車(chē)領(lǐng)域已經(jīng)建立了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，上下游產(chǎn)業(yè)鏈基本形成，一批甲醇汽車(chē)生產(chǎn)商在甲醇汽車(chē)的核心技術(shù)中取得突破，具備規(guī)模推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)。
“甲醇對(duì)橡膠類(lèi)產(chǎn)品、有色金屬材料的腐蝕問(wèn)題已經(jīng)基本得到解決。在應(yīng)用甲醇燃料耐腐蝕性方面，我國(guó)已經(jīng)掌握了先進(jìn)的技術(shù)和解決方案，走在了該領(lǐng)域的世界前沿。”長(zhǎng)期研究甲醇汽車(chē)的吉利新能源商用車(chē)研究院動(dòng)力傳動(dòng)中心副主任蘇茂輝說(shuō)。
山西是我國(guó)甲醇燃料和甲醇汽車(chē)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)源地，有近40年推廣實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)形成從甲醇燃料生產(chǎn)供應(yīng)到甲醇汽車(chē)生產(chǎn)、應(yīng)用的綠色全產(chǎn)業(yè)鏈體系，具備較好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。晉中市建設(shè)的綠色甲醇循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園是國(guó)家級(jí)甲醇經(jīng)濟(jì)示范區(qū)，重點(diǎn)包括總投資3.5億元的甲醇儲(chǔ)存和配套項(xiàng)目、總投資7億元的東觀火車(chē)站集運(yùn)站及貨運(yùn)專(zhuān)線項(xiàng)目、總投資2億元的甲醇加注站建設(shè)等項(xiàng)目。
近年來(lái)，晉中市已經(jīng)完成了較大規(guī)模的甲醇鍋爐替代，投入應(yīng)用的甲醇采暖鍋爐、甲醇燃燒機(jī)達(dá)數(shù)萬(wàn)臺(tái)，并形成了一批實(shí)力較強(qiáng)的甲醇燃料儲(chǔ)運(yùn)企業(yè)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，作為燃料，中國(guó)每年甲醇消耗量為1000萬(wàn)噸左右，除了汽車(chē)領(lǐng)域，中國(guó)已經(jīng)將甲醇燃料的應(yīng)用延伸到居民取暖、農(nóng)業(yè)燃燒等方面，雖然使用總量依然較小，但當(dāng)前我國(guó)以甲醇作為清潔能源在使用規(guī)模上已經(jīng)位居世界第一，且無(wú)論是作為車(chē)用燃料，還是作為熱力用燃料，已經(jīng)形成一套較為成熟的技術(shù)體系。
綠色甲醇技術(shù)已成熟
目前，我國(guó)正在積極推進(jìn)甲醇產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。2022年3月，中國(guó)科學(xué)院公布了“中國(guó)科學(xué)院科技支撐碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃”。其中提出，以甲醇、氫氣、儲(chǔ)能作為平臺(tái)技術(shù)，構(gòu)建多能融合的清潔低碳能源生產(chǎn)和消費(fèi)技術(shù)體系，支撐我國(guó)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
工信部發(fā)布的《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》中，首次將甲醇汽車(chē)列入綠色產(chǎn)品，綠色甲醇被列入綠色低碳技術(shù)推廣應(yīng)用工程。
目前甲醇在熱力燃燒領(lǐng)域的應(yīng)用市場(chǎng)已遍及全國(guó)20多個(gè)省份，隨著甲醇燃料應(yīng)用技術(shù)逐漸成熟，甲醇燃料已廣泛化、工程化、規(guī)模化、規(guī)范化應(yīng)用于交通燃料、供熱燃料和灶用燃料等領(lǐng)域，企業(yè)的數(shù)量和規(guī)模都已進(jìn)入快速發(fā)展通道。甲醇燃料應(yīng)用涉及的專(zhuān)用設(shè)施設(shè)備、專(zhuān)用器具、專(zhuān)用部件等產(chǎn)業(yè)鏈正在逐步建立。
天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授姚春德表示，制備甲醇主要原料由煤炭、天然氣、焦?fàn)t煤氣以及少量生物質(zhì)等構(gòu)成。雖然煤制甲醇依然是甲醇燃料的最主要來(lái)源，但甲醇的制備過(guò)程越發(fā)清潔，并具有一定的儲(chǔ)能屬性。
“豐富的風(fēng)、光能源為綠色甲醇制備提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，通過(guò)風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生電力能源電解水制氫，與捕集的二氧化碳合成可制備綠色甲醇，一方面可解決間歇性能源的規(guī)?；瘍?chǔ)能和調(diào)峰，可規(guī)?；{可再生能源，另一方面也可解決氫能制備、儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)陌踩院统杀締?wèn)題。”姚春德說(shuō)。
目前，我國(guó)綠色甲醇技術(shù)已成熟，正在向規(guī)?；l(fā)展。其中，全球首套千噸級(jí)規(guī)模的太陽(yáng)燃料合成示范項(xiàng)目已經(jīng)在蘭州成功示范;山西省正在建設(shè)垃圾、秸稈氣化制生物質(zhì)甲醇裝置，預(yù)計(jì)生產(chǎn)成本與煤制甲醇相當(dāng)，利用我國(guó)每年約7.5億噸的生物質(zhì)體量，可制取綠色甲醇超過(guò)3億噸。山西是全國(guó)主要焦炭生產(chǎn)省份，焦化總產(chǎn)能約1.4億噸，可以制取綠色甲醇約1400萬(wàn)噸，消納二氧化碳超1200萬(wàn)噸。綠色甲醇的推廣使用對(duì)鄉(xiāng)村振興、能源革命、環(huán)境保護(hù)以及“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)都具有重要意義。
一些專(zhuān)家學(xué)者認(rèn)為，甲醇制備過(guò)程可資源化轉(zhuǎn)化二氧化碳，解決工業(yè)剛性排放二氧化碳和兼顧經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
我國(guó)發(fā)展甲醇燃料具有多重優(yōu)勢(shì)
甲醇長(zhǎng)期以來(lái)作為工業(yè)原料存在，近年來(lái)，甲醇作為燃料不斷顯現(xiàn)出燃燒高效、排放清潔、可再生等特點(diǎn)。由于生產(chǎn)來(lái)源廣泛、經(jīng)濟(jì)體量巨大、全產(chǎn)業(yè)鏈可持續(xù)發(fā)展，業(yè)內(nèi)認(rèn)為，甲醇作為可再生燃料是石油、天然氣等能源的有效替代品。
甲醇來(lái)源廣泛，能做到全產(chǎn)業(yè)鏈可持續(xù)發(fā)展。長(zhǎng)期以來(lái)，甲醇是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)能源項(xiàng)目。中國(guó)氮肥工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)甲醇產(chǎn)能超過(guò)9000萬(wàn)噸，產(chǎn)量超7000萬(wàn)噸，約占全球甲醇總產(chǎn)量的60%，是傳統(tǒng)的甲醇生產(chǎn)、消費(fèi)大國(guó)。根據(jù)我國(guó)液體能源需求量預(yù)測(cè)，如果甲醇燃料應(yīng)用規(guī)模達(dá)到3.5億噸以上，可將我國(guó)原油對(duì)外依存度降到30%以下。
姚春德表示，目前，我國(guó)煤制甲醇占比約70%，我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量富集，生產(chǎn)甲醇具有天然優(yōu)勢(shì)。甲醇是清潔燃料，生產(chǎn)、使用對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰有較大幫助。
甲醇替代石油能源可有效保障能源安全。我國(guó)是世界第二大石油消費(fèi)國(guó)和最大的石油進(jìn)口國(guó)，國(guó)家發(fā)改委數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)石油進(jìn)口量為5.13億噸，如果使用甲醇替代，可大幅減少石油的進(jìn)口依賴(lài)。“假如國(guó)內(nèi)三分之一的柴油車(chē)使用甲醇燃料，就能減少6000萬(wàn)噸的石油進(jìn)口，而這僅僅是1.5億噸的煤炭消耗量，可見(jiàn)我們的甲醇優(yōu)勢(shì)有多明顯。”姚春德說(shuō)。（記者 王勁玉 張磊 薛寧婧）
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