可持续燃料技术路线及发展现状
可持续燃料主要包括生物燃料、绿氢和基于绿氢的燃料(如绿色甲醇、绿氨等)。这些燃料对于补充未来能源结构及实现净零排放至关重要。中国长期以来支持可持续燃料发展,提出双碳目标并出台一系列政策,如大力发展非粮生物质液体燃料、利用可再生能源制氢、研发推广生物燃料制备技术等。欧洲也通过相关法规支持可持续燃料技术发展,提出到2030年先进生物燃料和非生物来源可再生燃料占交通部门可再生能源供应份额的5.5%。
主要技术路线包括:
- 生物柴油:以植物油脂和动物油脂等为原料,具有清洁低碳特点,可广泛用于交通领域。2020年中国生物柴油市场利用规模约118.68亿元。
- 生物航空煤油:以可再生资源为原料,与传统航空煤油相比可减排50%以上。目前价格约是传统燃料的2-4倍,需政策激励推动发展。到2030年,可持续航空燃料年产量有望达到300亿升。
- 绿色甲醇:包括生物甲醇和电合成甲醇,可作为燃料和化工原料。航运交通方面,大型航运公司积极推动绿色甲醇应用;国内车企早已涉足甲醇燃料和汽车产业。2022年,中国自主研发的首艘甲醇双燃料化学品/成品油船交付,并完成甲醇燃料加注作业。
- 绿氨:以可再生能源电解水制取的氢气和可再生二氧化碳为原料合成。氨是未来航运业脱碳的主要燃料,预计到2050年全球将产生亿吨级的绿氨需求量。目前绿氨主要技术工艺尚未完全成型,需进一步创新突破技术瓶颈。
可持续燃料国内外政策
国内政策:
- “十四五”可再生能源发展规划:大力发展非粮生物质液体燃料,支持生物柴油、生物航煤等领域先进技术装备研发和推广。
- 工业领域碳峰实施方案:鼓励利用可再生能源制氢,优化煤化工、合成氨、甲醇等原料结构。
- 科技支撑碳达峰碳中和实施方案:研发推广生物燃料制备技术,研究电力合成燃料和化学品技术。
- 道路交通方面:出台甲醇汽车推广应用指导意见,将甲醇汽车纳入绿色产品,促进推广。
- 民航方面:提出推动可持续航空燃料商业应用并取得突破,将可持续航空燃料、电动飞机、氢能航空作为绿色航空重点方向。
- 航运方面:发布船应用甲醇乙醇燃料指南,为甲醇在船上的使用提供技术标准。
国际政策:
- 美国:修订可再生燃料标准(RFS),规定汽油或柴油的炼油商和进口商在运输燃料中渗入可再生能源的数量目标。
- 欧盟:通过替代燃料基础设施部署条例和可持续燃料航运减排条例,支持可持续燃料技术发展;提出到2030年先进生物燃料和非生物来源可再生燃料占交通部门可再生能源供应份额的5.5%。
挑战
- 可持续燃料成本较高,需求不足:当前大部分可持续燃料的成本都高于传统化石燃料,市场上缺乏明确的需求信号,制约了其大规模发展。
- 可持续燃料的原料来源可能成为未来的潜在风险:中国目前对于生物质废弃物尚未形成有效的收运体系,原料来源分散、收集困难且价格不稳定。
- 制备技术研发能力有待强化:研发投入不足,技术创新和成果转化方面还需更多努力。
机遇及建议
- 加大对可持续燃料的政策支持:为企业设定激励机制,对可持续燃料掺混比例设定要求,提供补贴政策等。
- 完善可持续燃料标准体系:为可持续燃料设立明确的标准和指南,多方参与,制定行业标准。
- 开展试点示范项目:推动可持续燃料多元化、产业化发展,实破技术瓶颈,提升技术的经济性。