当绿色电力足够丰富的时候,人们在想什么?

氢氨醇的新三字经。新能源和新化工,正在经历大碰撞。当绿色电力足够丰富的时候,人们在想什么?

答案是:新化工。

氢氨醇这是化工领域最传统三种气体,正在经历全新的组织重塑。它们将是未来新能源的关键三姐妹。

于是“新能化”的时代大旋律,开始在空中逐渐响亮起来。

风光电似乎正在车间生产线上源源不断被制造出来。如何消耗多发出的电,已经成为它自身发展关键。于是一个风机制造商,正在经历从发电,到自我消纳的新景观。

从西门子能源公司的组织结构,就看的清楚。西门子歌美飒风机发电,需要帮助风场考虑电力的就地消耗。于是,西门子就出现了Power2X的部门,将无法入网的电给消耗掉。电解水制氢,无疑就是最好的方式。配套歌美飒的风机,西门子就有电解槽的业务,用来制氢。同样,隆基光伏、远景能源都有自己的电解槽业务。风机光伏的制造商,需要向下游多走一步,需要成为电解槽的制造商。’

氢能是人们赞美的清洁能源,而且像多向开关一样,可以自由转换。电解氢与氢能发电,是标准的双栖载体。然而,氢气的使用,却不尽如人意。氢气容易爆炸本身不好运输,也不好存储。在没有真正找到千里大管道的输送方式之外,氨和醇就踏着新能化的初级节拍,应允而生。

于是,无论是西门子风机,金风,或者远景能源,都需要再往前走一步,探索氨醇的制造。远景在内蒙古赤峰,有全球最大的35万吨的绿氨项目。而金风在内蒙古兴安盟有25万吨的甲醇项目,充分利用当地农民的玉米杆气化耦合。绝对的纯净。这些项目,都是沿着这条路线而来。

氨是氮基,醇是碳基,二者都是要跟氢气合成。然而,下游的使用方式,觉得了这绿氨和绿醇的商业化命运。

绿色能源的沙盘推演中,有三个时代的兵团推进箭头。第一个箭头,就是难减碳的远洋船舶和飞机。这些船机的电动化,还需要时间 。国际海事组织IMO,曾经有过激进的推进绿色燃料。绿醇,也是重要的选择之一。

第二个粗箭头,则跨国能源贸易的载体。中东投入了很多光伏项目,其实同时有化工项目。这些光伏发电,转化成绿色合成氨。之后,运到德国和日本。这条能源链条,往往比甲醇大很多。

第三个粗箭头,就是中国一直坚持的工业减碳。双碳目标是一个巨大的驱动力。

这三种合力,形成了一个简洁明了的成本计算池。绿氨和醇的命运,开始明显不同。

绿氨,率先跃出地平线。未必好用。无论是GE的燃气轮机,或者低速船发动机的霸主芬兰瓦锡兰和德国Man透平,都在研究氨做燃料。这是未来绿色航运化的关键。然而,氨也有自身的麻烦。本身就有刺激性气味,不太容易点着且燃烧之后还有氮氧化物。

然而,为啥大型能源基地还搞氨?因为绿氨是氮基,不需要二氧化碳。中东的项目,往往都是10+吉瓦的电力,转化成氨都是百万吨级别的。如果制造甲醇,根本找不到那么多的碳。于是,绿氨就是最好的能源载体。它前端连接的是中国强大的绿色风光电,后端则连接者大化工。氨容易合成也容易作为大宗进行运输。在新能源开始向新化工出发的最近处,绿氨作为能源贸易的载体,率先构成了一个小周期的商业循环。

甲醇,则处于一个蓄势待发的预热期。甲醇有着得天独厚的优势,它可以做燃料,作为化工原料的起点 。甲醇是 “煤基化工之母”,它可衍生100多 种化工原料,无论甲醛(工程塑料),还是醋酸或者乙烯,可以说是样样精通。

然而甲醇的制备,则却取决于另外一种要素:二氧化碳。有绿电丰富的地方,二氧化碳往往都比较稀缺。在空气中,二氧化碳的浓度是0.04%,直接捕捉则成本完全无法站得住脚。发电厂和石化厂的二氧化碳浓度分别是12%和90%,使得碳捕集变得可能。即使如此,每吨二氧化碳的成本为300元。中国最大的二氧化碳捕捉基地是江苏泰州的华能电厂,满负荷可以实现每年50万吨二氧化碳捕捉。这个成本大概是1.5亿元。如果只是捕捉而进行地下挖坑来封存,这个成本太高。

如果这个二氧化碳,跟电解水的氢气,合成甲醇,那就是完美的路线。但欧盟现在的立法,则将来自煤电或者化工厂的二氧化碳所生成的甲醇,排除在绿醇之外。这使得碳捕集的可行性,进一步变得艰难。

然而,绿色甲醇正在四下寻找出口。这是新旧燃料的对决。尽管煤制甲醇只需要2000元,但这种纯粹传统的煤化工,不被当下所认可。而通过生物质合成,或者氢气和二氧化碳合成的绿色甲醇,成本要达到4500元每吨。虽然成本完全没有优势,然而马士基航运、地平线线这些航运公司,依然可以用5000元每吨购买绿色甲醇。这就给处于技术成长幼稚期的绿色甲醇,打开了一个往前进的小门。

不仅仅是风光企业,很多做电解槽的企业,也会关心二氧化碳碳的捕捉。

因为要制造甲醇,有了氢,还要有二氧化碳。

当前所有的项目,基本都不再是单独行动,也不会单独制氢。

于是,风光发电场,电解氢,合成绿氨 或者捕捉二氧化碳合成功能绿醇,到处都是复合型路线。都是一个链条的蚂蚱,哪个也跑不了。

对于能源企业而言,它也要成为一个化工企业。一体两翼,同步推进两条战线技术。

石油本身具有能源与化工的双重属性,它提供燃油,也是化工原料的起点。

大量的风光电,丰沛的动力电池与储能,和氢氨醇的三姐妹转化,中国可以减少对石油的双重依赖。这是中国多年来一直的深痛。

而如此宏大的战略布局中,双碳目标依然是耀眼可见的总纲领。

氢气本来要打先锋。而现在它要先变成氨和醇,成为新能化的双前锋。等将来基础设施成熟的时候,氢气或许重新回到主力前锋的位置。三姐妹来回变换阵型,就是一场跨世纪能源大战。

氢氨醇的新三字经念一念,就能读出中国未来百年的大国运。“新能化”的大时代,呼啸而来。

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