氫能產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為上游制氫、中游儲運氫以及下游氫能應(yīng)用三個環(huán)節(jié)，就目前氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期而言，中游儲運端正在成為制約氫能發(fā)展的卡脖子問題。
常見的儲氫方式有物理儲氫，如高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫以及金屬氫化物固態(tài)儲氫，化學(xué)儲氫方式有有機物吸附儲氫等。除此之外，利用甲醇儲氫也成為了當下較為火熱的儲氫方式。
極具優(yōu)勢的儲氫方式
相比氣態(tài)氫，甲醇在常溫下為液態(tài)，穩(wěn)定、安全。從能量密度看，氫氣在35兆帕壓力下為4.41兆焦/升，而作為氫含量最高的液體燃料，甲醇能量密度達到22.7兆焦/升。
運輸方面，氫氣需要特定的長管拖車，對運輸存儲裝置材料要求高，而甲醇作為液體可管道運輸，利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施即可，儲運安全便捷。價格方面，甲醇成本也較低。1千瓦時電的當量體積，氣態(tài)氫為333升，液氫（零下253攝氏度）也要400毫升，而甲醇在常溫下只要200毫升。
目前，我國生產(chǎn)甲醇及用甲醇制化學(xué)品的體系相對成熟。甲醇可由煤、天然氣、焦爐氣等原料制成，也可由綠電、核電、生物質(zhì)氣化制氫合成。同時，甲醇用途很廣，可制二甲醚、甲醇汽油、甲醛、汽油添加劑、醋酸、DMF（N,N-二甲基甲酰胺）、精細化工品、輕烴等。
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。中國工程院院士涂善東提出，可以建立基于甲醇的綠氫碳中和能源系統(tǒng)。
項目開建：投資多、工程大
5月25日，金風綠能化工（興安盟）有限公司綠氫制50萬噸綠色甲醇項目環(huán)境影響評價第一次公示。據(jù)悉，該項目占地1500畝，總投資30億元，主要建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電裝置，綠色甲醇合成裝置等主要生產(chǎn)線及配套公輔工程，建成后年產(chǎn)50萬噸綠色甲醇。預(yù)計2023年年底開建，2025年年底建成。
該項目于今年3月獲備案，4月24日，由內(nèi)蒙古自治區(qū)政府主辦的內(nèi)蒙古自治區(qū)招商引資推介會暨合作項目簽約儀式（長三角地區(qū)）在浙江省杭州市舉行。其中，金風科技與內(nèi)蒙古興安盟扎賚特旗簽訂了200萬千瓦風電制氫制甲醇項目，這也是目前全球最大的綠色甲醇項目，項目投產(chǎn)后，每年可生產(chǎn)50萬噸甲醇。
今年5月初，新疆奇臺智慧能源裝備產(chǎn)業(yè)園項目正式開工。該項目總投資116.4億元，由風電裝備、制氫裝備、“液態(tài)陽光”綠氫綠色甲醇等產(chǎn)業(yè)構(gòu)成，具體包括“六大基地、四大中心園區(qū)+‘液態(tài)陽光’綠氫綠色甲醇項目園區(qū)”。
產(chǎn)業(yè)園整體規(guī)劃分三期建設(shè)，一期規(guī)劃實現(xiàn)園區(qū)年產(chǎn)400套智能風電機組設(shè)備、200套風電塔架、300套大標方電解水制氫裝備、400套機艙罩導(dǎo)流罩、400套電氣系統(tǒng)，建成“綠氫綠色甲醇一期5萬噸工程”；二期規(guī)劃建成年產(chǎn)800套風電葉片、風電設(shè)備研發(fā)中心、全功率檢測中心、半實物仿真中心、風光電場智能運維中心，建成“綠氫綠色甲醇二期10萬噸工程”；三期規(guī)劃建成“綠氫綠色甲醇30萬噸工程”項目，計劃2024年8月30日前完成首批綠氫綠色甲醇的生產(chǎn)。
經(jīng)濟性逐漸凸顯
二氧化碳加氫反應(yīng)過程簡單，工藝日趨成熟。反應(yīng)原理以氫氣和二氧化碳為原料反應(yīng)制備甲醇。二氧化碳和氫氣在多原子金屬簇催化劑表面吸附，逐步轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的甲醇。
在這個過程中，核心是利用綠氫。目前，我國綠氫制備成本相對來說仍然較高。但是，從以上開工的項目上來看，制取綠色甲醇的同時，利用風光資源制備綠氫，就地消納制取綠色甲醇，將可再生能源綜合循環(huán)利用起來，進一步提高效益成果。
不考慮碳稅情況下，技術(shù)進步推動二氧化碳加氫制甲醇成本與煤制甲醇差距快速縮小在煤價800元/噸時，煤制甲醇的成本約為1953元/噸。在此甲醇成本之下，若使用二氧化碳+綠氫制甲醇，對應(yīng)的氫氣成本需要降至7.01元/kg ，電解水電價下降至0.07元/度。
目前煤制甲醇過程中，生產(chǎn)一噸甲醇的CO2總排放量為3.85t，其中包括2.06噸的工藝排碳。而二氧化碳和綠氫結(jié)合制甲醇，不僅不產(chǎn)生工藝排碳，反而會消耗CO2作為原料，實現(xiàn)每生產(chǎn)一噸甲醇減排CO2至少1.375噸。若不考慮加工過程的碳排放（能源消耗），僅工藝端而言，二氧化碳和綠氫結(jié)合制甲醇相比煤制甲醇可減少碳排放3.44噸。
按照國際貨幣基金組織預(yù)測，每噸二氧化碳定價應(yīng)在75美元左右，若按此計算，則二氧化碳和綠氫結(jié)合制甲醇相比煤制甲醇所減排的CO2價值可高達1677元，那么長期來看二氧化碳和綠氫結(jié)合制甲醇的優(yōu)勢將越來越明顯。
