主要觀點
(資料圖片僅供參考)
隨著2020年中國“雙碳”政策的提出，部分行業(yè)開始使用綠色、低碳的清潔能源。2023年4月6日，根據(jù)新華社報道：中遠海運、法國達飛以及上港集團共同合作，在包括上海港在內(nèi)的中國主要港口，為達飛海運、中遠海運未來的雙燃料甲醇船隊采購、供應(yīng)和交付船用綠色甲醇燃料。綠色甲醇概念再度進入市場視野，本文通過探究綠色甲醇的提出背景、綠色甲醇定義與生產(chǎn)方式、綠色甲醇的應(yīng)用，總結(jié)出以下幾點結(jié)論：
1、目前，綠色甲醇生產(chǎn)成本高于普通甲醇，其產(chǎn)量相對較低，屬于新興領(lǐng)域。未來綠醇生產(chǎn)的成本取決于能否進一步降低可再生能源發(fā)電和電解槽的成本。
2、因為綠色甲醇具有不可替代的減排優(yōu)勢以及可得性，一旦成本可控且降低，未來需求的潛力巨大。
3、綠醇在化學(xué)性質(zhì)上與化石燃料來源生產(chǎn)的甲醇相同，其用途與普通甲醇類似，但在雙碳背景之下，綠醇在船用或車用燃料等燃料需求方面或打開新的想象空間。
投資建議：
MA2305:甲醇期價仍處于弱勢探底的階段，因煤價不斷下行，估值偏低，但甲醇自身供需驅(qū)動較弱，建議暫時觀望。
風(fēng)險提示：
煤價大幅波動；甲醇供需變動過大
01 綠醇提出背景：
2016年11月4日，《巴黎氣候協(xié)定》正式生效，要求到2030年：全球溫室氣體排放量需要在2010年的基礎(chǔ)上減少45%，以保持升溫在不超過1.5攝氏度，到2050年實現(xiàn)凈零。2020年，中國也提出二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值(中國單位GDP二氧化碳排放將比2005年下降65%以上)，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。為了降低二氧化碳排放，國內(nèi)少數(shù)示范企業(yè)開始商用CCUS技術(shù)(二氧化碳捕獲、利用與封存技術(shù))，而國際上更多的提出采用二氧化碳作為合成甲醇的原料，這種方式不僅能夠降低工業(yè)二氧化碳的排放，還能利用二氧化碳和綠色氫氣直接生成甲醇，稱之為綠色甲醇，簡稱“綠醇”，綠醇從生產(chǎn)到消耗的過程能直接實現(xiàn)閉合碳循環(huán)。
不同于煤炭制的“黑醇或者灰醇”，綠醇是由生物質(zhì)或綠色氫氣(綠氫)和二氧化碳合成轉(zhuǎn)變生成，更為綠色環(huán)保。中國現(xiàn)有的甲醇生產(chǎn)主要依賴煤炭，煤制甲醇工廠生產(chǎn)1噸甲醇需要排放3.5噸-4.0噸二氧化碳，其中二氧化碳排放的主要來源是空分制氧氣過程中使用的高能耗裝置和調(diào)節(jié)一氧化碳和氫氣比例的水氣變換單元。
02 綠醇生產(chǎn)方式
綠色甲醇與普通甲醇的主要區(qū)別在于生產(chǎn)方式的不同，綠色甲醇主要有兩種方式制作而成：生物制、綠氫制。同時，因為氫氣由可再生能源電解水裝置產(chǎn)生，綠色甲醇工藝生產(chǎn)工程中可實現(xiàn)二氧化碳接近零排放甚至負(fù)排放，進一步促進工業(yè)和運輸企業(yè)實現(xiàn)凈碳中和目標(biāo)。
一、生物質(zhì)燃料、城市垃圾制
利用生物質(zhì)原料生產(chǎn)的甲醇被稱為生物甲醇。潛在的可持續(xù)生物質(zhì)原料包括林業(yè)和農(nóng)業(yè)廢物及副產(chǎn)品、垃圾填埋場產(chǎn)生的沼氣、污水、城市固體廢物以及制漿造紙工業(yè)產(chǎn)生的黑液。生物甲醇的生產(chǎn)成本取決于生物原料的成本、投資成本和轉(zhuǎn)化工藝的效率。然而，根據(jù)相關(guān)人士表明：表面上看廢棄的垃圾秸稈很便宜，但實際回收成本并不低，技術(shù)上看并不成熟，實際中的垃圾分類也存在一定問題，所以整個可再生原料的回收和技術(shù)還需要進一步發(fā)展。
二、綠氫制
綠醇也可以利用可再生能源(太陽能、風(fēng)能)，并通過電解水制備綠氫。此生產(chǎn)過程完全綠色無污染，綠醇的成本取決于綠氫和二氧化碳的成本。
2.1 制氫
綠氫的制備過程和氫能利用的過程均不排放二氧化碳，具有綠色環(huán)保、純度高、生產(chǎn)靈活等特點。國內(nèi)科研團隊已探索出太陽能分解水制氫的多種路徑，包括光催化分解水、光電催化分解水、熱化學(xué)循環(huán)分解水、光伏發(fā)電然后電解水制氫。目前，前三種技術(shù)仍處在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究階段，而光伏發(fā)電結(jié)合電解水制氫的技術(shù)已達到工業(yè)化應(yīng)用階段，是目前綠氫生產(chǎn)的主流工藝。
根據(jù)張軒的《綠色甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)經(jīng)濟分析》一文：市場主流的商用電解槽有堿性電解槽和質(zhì)子交換膜(PEM)電解槽。堿性液體水電解技術(shù)是以KOH或NaOH溶液為電解質(zhì)，該技術(shù)發(fā)展成熟，于20世紀(jì)中期就實現(xiàn)了工業(yè)化。與堿性電解槽相比，由于PEM電解槽具有反應(yīng)無污染、轉(zhuǎn)化效率高、能耗低等優(yōu)勢，多數(shù)新建電解制氫項目開始選擇PEM電解槽技術(shù)。然而，PEM電解技術(shù)商業(yè)化時間不長，質(zhì)子交換膜和電極催化劑成本較高，PEM電解槽制造成本為相同規(guī)模堿性電解槽的3-5倍。
2.2 二氧化碳回收
原料二氧化碳可來自于 CCUS(Carbon Capture，Utilization and Storage)：碳捕獲、利用與封存)裝置所捕集的二氧化碳，或者其它工業(yè)排放的二氧化碳，即把生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳進行提純，繼而投入到新的生產(chǎn)過程中，可以循環(huán)再利用，而不是簡單地封存。目前部分大型企業(yè)逐步上馬CCUS項目，比如：國內(nèi)齊魯石化-勝利油田百萬噸級CCUS項目、以及廣匯能源成立廣匯碳科技公司擬建碳捕集項目。
2.3 綠醇合成
根據(jù)張軒的《綠色甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)經(jīng)濟分析》一文：以10萬噸/年，合成甲醇項目規(guī)模為計算依據(jù)，具成本和成本占比如下：
如果其他條件不變，度電成本在0.2元和0.1元時，則甲醇成本會降到3376元/噸和2156元/噸，電力成本占比分別降至71%和55%。因此，當(dāng)度電成本降至0.1元時，綠色甲醇成本可與當(dāng)前煤制甲醇或天然氣制甲醇相當(dāng)。
此外，若加上碳稅成本，綠色甲醇的價格優(yōu)勢更能體現(xiàn)，每噸綠色甲醇相比于煤制甲醇可以減排近4噸CO2，同時可以固碳1.5噸，共計減排5.5噸CO2.國內(nèi)目前煤制甲醇完全成本2300元/噸(參考內(nèi)蒙煤炭價格800元/噸)，綠電價格在0.3元/kWh，綠色甲醇成本約為4500元/噸，則碳價在400元/噸時，綠色甲醇可與煤制甲醇成本大致相當(dāng)。
03 綠醇未來需求領(lǐng)域
航運
綠醇可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石燃料(高、低硫燃料油)的使用，以減少溫室氣體的排放，也可以減少其他有害排放物(硫氧化物[SOx]、氮氧化物[NOx]、顆粒物[PM]等。截至2021年，全球已經(jīng)有14艘船舶采用黑色甲醇用作發(fā)動機提供動力，我們預(yù)測在綠醇成本不斷下行之后，未來更多的企業(yè)會采取綠醇作為船用動力。
目前國內(nèi)已經(jīng)有中國船舶集團和中遠海運等企業(yè)開始參與甲醇雙燃料船舶的建設(shè)，預(yù)計2025年能夠建成(詳情見下圖)。根據(jù)中遠海運2022年年度報告：“中遠海運能源與中國船舶集團旗下的大船集團，聯(lián)合開發(fā)的綠色甲醇燃料動力 VLCC船型設(shè)計方案，已經(jīng)獲得了DNV和CCS兩個船級社分別獨立頒發(fā)的AIP原則性認(rèn)可證書”。相信不久的將來，甲醇船用燃料或能打開甲醇新興下游的需求增長空間。
陸運
2023年2月，河南省順成集團、吉利科技集團等共同出資6.5億元，建設(shè)11萬噸/年綠色甲醇、聯(lián)產(chǎn)7萬噸/年LNG項目正式投產(chǎn)。該項目在安陽正式投產(chǎn)，是世界上規(guī)模最大的二氧化碳加氫制綠色甲醇工業(yè)化生產(chǎn)裝置。
此次，順成集團采購了300臺吉利遠程重卡作為物流車投入使用，車輛所使用的燃料來自于安陽甲醇工廠生產(chǎn)的綠色低碳甲醇。根據(jù)吉利控股集團董事長李書福表示：預(yù)計每年將減少柴油消耗1.5萬噸，減少碳排放4.5萬噸，單車每年可節(jié)省燃料費用10萬元左右，每年可節(jié)省燃料費3000萬元左右，既節(jié)約了成本，又回收了二氧化碳，真正實現(xiàn)從能源生產(chǎn)到加注再到應(yīng)用的綠色運力生態(tài)閉環(huán)。相比傳統(tǒng)柴油重卡，遠程甲醇重卡燃料成本減少18%-32%，每公里最多節(jié)省1元錢，大大降低物流成本。我們預(yù)計未來甲醇車用燃料仍是消耗當(dāng)前過剩甲醇之下的一個新興增長點，但仍需等待相關(guān)配套設(shè)施和技術(shù)的進一步實際落地。
（文章來源：中信建投期貨）