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绿色甲醇 作为航运燃料的市场前景分析
2025年5期 发行日期:2025-03-03
作者:■ 马捷

  本文所述的绿色甲醇,是广义的绿色甲醇范畴,主要考虑三种工艺路线生产的甲醇,路线一是生物质气化所得合成气合成的甲醇;路线二是生物质发酵产生的沼气(甲烷为主要成分)先转化为合成气,再以合成气为原料生产甲醇;路线三是以非化石来源的CO2或空气捕获的CO2和可再生电力电解制得的氢气为原料生产甲醇。当然,在路线一和路线二基础上配合绿氢(作为原料)或者绿电(作为动力)甚至部分网电,也可以成为衍生出来的新路线。由于绿色甲醇生产工艺及生产过程中能源供应形式存在差异,绿色甲醇的碳排放强度/碳足迹不同。

中欧贸易对海运燃料需求

  目前全球范围内绿色甲醇政策最为明确的是欧盟。根据欧盟相关要求,生物质为原料的甲醇燃料全生命周期碳排放要低于32.9 gCO2e/MJ,即在传统船用燃料油全生命周期碳排放94 gCO2e/MJ的基础上下降65%以上。但这只是欧盟对绿色甲醇的最低要求,采用其他更为清洁的工艺路线,如原料采用生物质,动力采用风电的路线,可将甲醇燃料全生命周期碳排放降至低于10 gCO2e/MJ。

  据报道,2022年,鹿特丹港传统燃料(不包括生物混合型燃料、液化天然气、甲醇)总销售量约为972.1万吨。其中低硫燃油(VLSFO)销售量约385.9万吨,占比39.7%;高硫燃油(HSFO)销售量约310.3万吨,占比31.9%;轻柴油(MGO)销售量约115.2万吨,占比11.9%;超低油重油(ULSFO)销售量约89万吨,占比9.2%;重柴油(MDO)销售量约71.6万吨,占比7.4%。绿色燃料消费总量约86万吨,其中生物柴油消费量75.1万吨,同比增长199.7%;LNG消费量14.1万吨;甲醇消费量0.15万吨。

  鹿特丹港口是欧洲最大的港口,其吞吐量占欧盟总量的40%,据此推算,欧盟可替代的海运船燃消费总量约为2400万吨船燃。

  目前国内海运船燃总消费量约为2000万吨,以传统燃料为主,按照中国欧盟贸易海运船燃消费量占中国海运船燃整体消费量的20%估算,中欧贸易在中国的船燃消费量约为400万吨,未来国内生产的绿色甲醇最有可能替代的就是这部分船燃。采用不同的绿色燃料来替代这400万吨左右的市场,由于不同燃料的绿度和热值不同,其需求量均不同。

  Fuel EU以2020年91.16 gCO2e/MJ为基准点,要求从2025至2050年,船舶温室气体排放强度依次降低2%、6%、14.5%、31%、62%和80%,具体数值分别为89.34gCO2e/MJ、85.69gCO2e/MJ、77.94gCO2e/MJ、62.90gCO2e/MJ、34.64gCO2e/MJ、18.23gCO2e/MJ。

  对于国内船燃市场而言,2030年需要将400万吨碳强度约94 gCO2e/MJ的传统燃料的碳强度降至89.34 gCO2e/MJ的目标,如果完全采用高绿度的绿色甲醇(全生命周期碳足迹10 gCO2e/MJ,折绿度89%)进行替代,则需要将约40万吨左右的燃料油替换为绿色甲醇,对绿色甲醇的需求量约81万吨。

  按照上述方法,测算2030到2050年采用不同的单一替代燃料进行替代的需求量,如表1所示。

  上表中的碳排放强度要求是欧盟强制要求的目标。如果不能达到目标,可能造成非常严重的后果,甚至可能造成整个船队停运,因此这部分碳减排是船东宁可牺牲经济利益也要必须满足的要求,也是对绿色燃料的“刚需”,并且这部分“刚需”涉及罚金,对绿色甲醇价格的可接受度也更高。

  此外,由于LNG的全生命周期碳排放强度为75.8 gCO2e/MJ,高于欧盟要求的62.90 gCO2e/MJ这一平均值,到2040年,即使全部船燃采用LNG替代,也无法满足欧盟的减排标准。届时,只有全生命周期碳排放强度低于62.90 gCO2e/MJ的绿色船燃,才能有效达到欧盟要求。

  未来我国沿海港口绿色甲醇需求有望逐步增长,2030年80万~110万吨,2035年160万~210万吨,在此期间有可能受到LNG替代冲击。2040年300万~400万吨,2045年600万~800万吨,2050年达740万吨左右。

  如果考虑将我国绿色甲醇出口至韩国、日本、新加坡等国际港口,或者将东南亚贸易船队吸引到我国港口加注绿色甲醇,则需要重新核算海运费影响及需求量。

  考虑到船东实施船燃碳减排拥有多种燃料替代方案,从目前的船舶订单情况来看,2035年前更大的可能性是多种替代燃料共存,在我国发生的绿色甲醇实际需求量预计会低于200万吨。绿色甲醇在替代燃料中的市场份额会取决于成本、供应、其他竞争燃料(如绿氨、绿氢)的发展成熟度等多种因素。

全球海运市场

  全球海运市场是更大的市场,但是目前政策尚不清晰。预计未来全球其他国家和地区的CO2排放指标价格将有较大影响,但如果不是强制性要求,那么最终未必能够形成大规模的市场需求。

  根据IMO的减排战略,与2008年相比(9.4亿吨CO2e),到2030年将国际航运的年度温室气体排放总量至少减少20%,力争达到30%,即碳排放目标是降至7.52亿吨CO2e以下;到2040年至少减少70%,力争达到80%,即碳排放目标是降至2.82亿吨CO2e以下,2050年要实现净零排放。

  根据IMO统计,2021年,全球5000总吨位以上船舶的燃料消耗为2.08亿吨标油,折二氧化碳排放总量约8.14亿吨,与2030年标准减排目标的差距为6200万吨,与2040年、2050年的减排目标差距则分别高达5.32亿吨和约8亿吨。

  2030年全球5000总吨位以上船舶的燃料实现减排目标,需减排6200万吨CO2,需要高绿度绿色甲醇(10 gCO2e/MJ)约3780万吨。绿色甲醇在国际船燃市场的发展潜力预测见表2。

国内海运市场

  金联创数据显示,2023年中国保税船用油消费量约1945万吨,同比下降3.14%。分区域来看,2023年华东区域保税船燃消费量占比约55%,主要加注港口集中在舟山宁波港和上海港,其中舟山宁波港为中国保税船加注第一大港,2023年舟山保税船用油加注量累计704.64万吨,同比增长16.95%,为国内第一、全球第四大加油港。上海港为国内第二大保税船加注港口,2023年其加注量在340万吨左右。渤海湾区域消费占约30%,主要加注港口集中在青岛、天津、大连及日照;华南区域消费占比约15%,主要集中在深圳、广州、厦门。

  2023年中国保税船用油消费带来的CO2排放约7300万吨。如果将来全部以高绿度绿色甲醇替代,对其需求量约4400万吨。中国保税船用油消费量(约2000万吨)约占全球(约2亿吨)的10%,这部分船用油最终需要满足IMO Marpol公约的要求。如果将全球6200万吨的CO2减排指标按照10%分配给中国保税船用油市场,需要减排620万吨CO2,如果全部采用绿色甲醇,需求量约378万吨。

国内近沿海及内河航运市场

  国内内河燃料消费量约700万吨,近沿海燃料消费量约300万吨。2022年,工业和信息化部、国家发展改革委、财政部、生态环境部、交通运输部联合发布《关于加快内河船舶绿色智能发展的实施意见》,提出到2025年,液化天然气(LNG)、电池、甲醇、氢燃料等绿色动力关键技术取得突破,在绿色动力发展中“积极稳妥发展LNG动力船舶”“加快发展电池动力船舶”和“推动甲醇、氢等动力技术应用”。据了解,在内河3000载重吨以上,以及3000载重吨以下的远航程(200km以上)船舶领域,如果全部采用绿色甲醇替代,需求量约1000万吨。但是需要注意的是,由于缺乏政策支持,形成这部分市场或许还需要较长时期。

结论及建议

  绿色甲醇作为航运燃料未来面临两种市场,一种是“刚需”型市场,一种是“改善”型市场。“刚需”型市场,即欧盟强制要求减排下的燃料油替代需求,这部分市场的绿色甲醇可接受价格较高,但市场规模相对较小。预计到2050年,国内“刚需”型市场的最大值约800万吨。“改善”型市场,是船东在碳税或其他政策下的燃料油替代需求。由于目前没有规范,除欧盟以外的其他国家和地区碳市场也不成熟,因此,预计需求量有限。

  绿色甲醇生产企业应努力定点定向开拓“刚需”型市场,同时密切关注“改善”型市场的政策变化及其他替代燃料的发展,落实产品销售渠道。

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