绿色甲醇经济核算（成本与利润）

本文将分析不同工艺路线下绿色甲醇项目的成本与盈利能力，为了便于论述，本文统一设定绿色甲醇含税送到价为4500元/吨，含税运费300元/吨，在此基础上计算甲醇利润。数据显示，生物质气化制绿色甲醇主要有三种工艺方案：

方案一：完全以生物质气化的合成气为甲醇原料，配置变换单元调整氢碳比，不耦合绿氢。需要配套空分。

方案二：以生物质气化为原料，耦合风光电解水绿氢，取消变换单元，实现生物CO的充分利用。同时使用适应高CO2含量的甲醇合成催化剂，未参与反应的CO2外排。尽管电解水提供大量绿氧，但为确保气化炉稳定运行，稳妥起见，还是应该考虑配套小规模空分。

方案三：在方案二的基础上，另外增加CO2和绿氢合成甲醇单元，实现生物基CO2的完全利用和甲醇产能的最大化。也可以选择增加CO2电催化还原单元或CO2逆水煤气变换(RWGS)单元，将生成的合成气返回甲醇合成单元，以最大化甲醇产能。

■ 如果生物质原料低至400元/吨，则甲醇成本2784元/吨，吨甲醇利润1064元/吨。

■ 如果生物质原料600元/吨，则甲醇成本3396元/吨，吨甲醇利润462元/吨。

■ 当生物质原料达到750元/吨，则甲醇成本3855元/吨，吨甲醇利润接近于零。

根据方案一，项目变换单元产生大量生物CO2排空，对宝贵的生物碳资源是一种浪费。但在绿氢成本较高的区域，使用方案一（不耦合绿氢）可以有效控制甲醇成本。

在绿氢成本较低的区域，则可以使用方案二，耦合风光电解水绿氢，取消变换单元，实现生物CO的充分利用。同时使用适应高CO2含量的甲醇合成催化剂，一定程度上增加甲醇产能。未参与反应的CO2外排。

根据绿色甲醇成本模型，计算方案二在绿氢1元/标方情境下，不同生物质价格对应的甲醇成本与利润如下图所示。

■ 如果生物质原料低至400元/吨，则甲醇成本2978元/吨，吨甲醇利润847元/吨。400元/吨的生物质原料下，方案二甲醇成本比方案一要高，可见生物质原料低廉的情况下，的确应当优先考虑方案一。

■ 如果生物质原料600元/吨，则甲醇成本3302元/吨，吨甲醇利润529元/吨。当生物质原料达到600元/吨，在绿氢1元/标方情境下，方案二相比方案一，已经具备成本优势，但这个利润水平仍然偏低。

■ 当生物质原料达到750元/吨，则甲醇成本3545元/吨，吨甲醇利润290元/吨。相比之下，方案一在此种情境下已经几乎没有利润。

根据绿色甲醇成本模型，计算方案二在生物质600元/吨的情境下，不同绿氢成本对应的甲醇成本与利润如下图所示。

■ 如果绿氢低至0.8元/标方（根据绿电-绿氢成本模型，对应绿电成本0.09元/kWh），则甲醇成本3101元/吨，吨甲醇利润726元/吨。属于尚可以接受的利润水平。

■ 如果绿氢1元/标方，则甲醇成本3302元/吨，吨甲醇利润529元/吨。这个利润水平就比较低了。

■ 当绿氢达到1.5元/标方，则甲醇成本3804元/吨，吨甲醇利润35元/吨。方案二在此种情境下已经几乎没有利润。可见4500元/吨的绿色甲醇售价，对于大部分绿色甲醇项目是难以接受的。

即使是耦合绿氢，取消了变换单元的方案二，也需要外排一定量的CO2。一方面对于宝贵的生物碳资源是浪费，另一方面也影响了甲醇产能。当生物质原料较贵或资源较少，而绿氢价格足够低的情况下，就可以考虑选择方案三。在方案二的基础上，另外增加CO2和绿氢合成甲醇单元，实现生物基CO2的完全利用和甲醇产能的最大化。也可以选择增加CO2电催化还原单元或CO2逆水煤气变换(RWGS)单元，将生成的合成气返回甲醇合成单元，以最大化甲醇产能。

下面我们比较方案二和方案三，根据绿色甲醇成本模型计算得到如下结果：

■ 绿氢1元/标方，生物质原料500元/吨时，方案二绿色甲醇成本3140元/吨，吨甲醇利润688元/吨

■ 绿氢1元/标方，生物质气化副产CO2(压缩、储存等成本按照100元/吨估算)和绿氢，在单独的甲醇合成单元制绿色甲醇的成本为3166元/吨，已经和方案二的绿色甲醇成本非常接近。也就是说，绿氢1元/标方，生物质原料500元/吨情境下，装置副产生物基CO2和绿氢单独制绿色甲醇已经具备了可行性。

对中国绿色甲醇行业有以下建议：

1. 现阶段，在绿色甲醇含税送到价4500元/吨，含税运费300元/吨情境下，大部分绿色甲醇项目盈利微薄。尤其考虑到本文上述成本和利润计算都是理想情况下的数据，为了保证项目的抗风险能力，现阶段绿色甲醇售价应达到5000元/吨-6000元/吨才相对合理。

2. 对于生物质资源丰富，而风光绿电成本较高的地区，可以优先考虑全生物质气化（不耦合绿氢）制绿色甲醇，有效控制生产成本。对于生物质资源和风光资源都丰富的区域，可以优先考虑建设生物质气化和绿电绿氢耦合制甲醇项目。

3. 当绿氢成本降低至1元/标方，生物质原料高于500元/吨的情况下，绿色甲醇项目应当考虑建设单独的CO2和绿氢制甲醇装置，既可以充分利用生物CO2，实现甲醇产能的最大化，也不会增加甲醇成本。亚化咨询研究表明，充分利用CO2可以为绿色甲醇装置增加32%的产能。

4. 生物质原料属于低价值产品，运输成本在送达价格中占据较大比例。因此需要合理规划甲醇项目规模，确保经济运输半径内可以获取足够生物质原料。

5. 中国风电和光伏绿电成本有进一步下降的空间，3-5年之内，在绿电资源较好的东北、内蒙古、甘肃、宁夏、青海等区域，1元/标方的绿氢成本将成为常态。届时，方案三，也就是以生物质气化为原料，耦合风光电解水绿氢，并增加CO2和绿氢合成甲醇单元，充分利用所有生物碳资源，实现绿色甲醇产能最大化的方案将成为主流。

来源：亚化资讯