在全球范圍內，許多國家都依賴化石燃料的進口。當化石燃料的供應和價格出現大幅波動時，依賴于化石燃料會導致很多問題，尤其對一個國家的能源安全有著重大影響。聯合國將能源安全定義為“持續提供多樣化，充足且經濟適用的能源”。該定義強調了資源的可獲取、可靠性、多樣化、可負擔等關鍵問題。因此，構建強大的能源安全體系對保障國家安全和國民經濟發展至關重要。
為保證能源安全同時減少化石燃料消耗，我們亟需推進能源的綠色轉型。甲醇作為化石能源的理想替代燃料正在發揮重要的戰略作用。甲醇在常溫常壓下呈液態，且是一種有效的能量載體，可以經濟高效地大量存儲并在全世界便捷運輸。此外，甲醇的生產原料來源豐富，可以在本地實現可持續生產。甲醇的分銷可利用全球現有的燃料基礎設施，例如柴油和汽油加油站，僅需對其進行很小的調整即能實現甲醇加注，投資成本較低。由于甲醇所具備的多重優勢，越來越多的行業部門（例如交通運輸行業）積極參與到促進甲醇燃料的推廣和應用活動中來。作為被公認的理想替代燃料，甲醇可以為構建可持續的新能源安全體系做出積極貢獻。
甲醇的全球分布
2018年，全球甲醇生產能力約為1.4億噸，預計到2030年，這一數字將翻一番。如今，甲醇的生產遍布全球。據統計，全世界共有90多個甲醇工廠。 根據全球甲醇行業協會（Methanol Institute）進行的一項調查顯示，目前全球大多數主要港口都有甲醇供應。
全世界排名前100的港口中具有甲醇供應功能港口的分布圖
圖片來源：?全球甲醇行業協會（Methanol Institute）
迄今為止，甲醇的生產主要基于化石資源（如煤和天然氣）。 這種類型的甲醇被稱為黑色甲醇。由于甲醇的生產成本主要取決于原料成本和技術成熟度，因此黑色甲醇占當今世界甲醇總產量的大部分。 以中國為例，每年高達67％的甲醇生產來自煤。對于像中國這樣“富煤、貧油、少氣”的國家來說，使用煤作為甲醇生產的主要原料具有較高的經濟性。
但是，黑色甲醇的生產路線并不可持續。 為減少煤和其他化石燃料的消耗，使用可再生原料生產甲醇的轉型之路勢在必行。
綠色甲醇有益于氣候和環境
隨著全球對碳排放問題的日益關注，人們正將注意力轉向生產來源廣泛的替代燃料——甲醇。甲醇可以用豐富的原料進行生產，例如生物合成氣、農業和木材廢料、城市固體垃圾以及二氧化碳廢氣。這種類型的甲醇被稱為可再生甲醇或綠色甲醇。從“礦井到車輪”的角度來看，綠色甲醇從生產到消耗的過程可以實現碳中性和閉合碳循環。使用本地生產的甲醇可以減少對進口化石能源的依賴，從而提高國家的能源安全。可再生甲醇燃料的使用可減少多達95％的二氧化碳排放。此外，結合先進的燃料電池技術，以可再生甲醇作為燃料甚至可以完全消除氮氧化物、硫氧化物和顆粒物的排放。減少二氧化碳排放對于應對氣候變化至關重要，而消除顆粒物將減少空氣污染，從而改善公眾健康。
中國綠色甲醇發展
盡管中國的甲醇生產仍以煤為主要原料，但中國已經邁出了向綠色甲醇轉型的工業化生產第一步。 2020年1月17日，全球第一個規模化太陽燃料合成示范項目在中國蘭州正式投入運營。 該項目由太陽能光伏發電、電解水制氫、二氧化碳加氫合成甲醇三大系統單元構成，總投資約1.41億元。 將二氧化碳捕集和可再生能源相結合生產綠色液體燃料是一個革命性的進步，這代表著中國利用可再生能源大規模生產綠色甲醇的發展開端。
中國蘭州二氧化碳加氫制綠色甲醇示范項目
圖片來源：?中國科學院大連化學物理研究所
全球綠色甲醇產量呈上升趨勢
綠色甲醇可以由來源豐富的可再生原料生產，包括多種可持續生物質，比如木材、木材廢料、草、農作物、動物糞便、水生植物、城市固體垃圾等；或者將二氧化碳與由可再生電力生產的氫相結合來生產。 世界各地越來越多的企業正在朝著這個方向努力：
?加拿大的Enerkem公司用城市固體垃圾作為原料生產綠色甲醇。 最近，Enerkem計劃與Nouryon（一家歐洲化學品公司）共同在荷蘭建立一座大型的用垃圾生產化學品的工廠。 該項目將幫助荷蘭實現其到2050年成為碳中性國家的目標。
Enerkem在荷蘭的大型工廠用垃圾生產化學品
圖片來源： Enerkem
瑞典的一家林業公司S?dra已建成商業規模的生物甲醇工廠。 該公司的綠色生物甲醇是由紙漿廠生產過程中回收的粗甲醇提純而來。
荷蘭的BioMCN擁有歐洲最大的生物甲醇工廠之一，BioMCN利用垃圾處理工廠產生的沼氣來生產綠色甲醇。 此外，BioMCN還計劃用二氧化碳和綠氫來合成綠色甲醇。
丹麥公司Haldor Topsoe正在建設利用沼氣和可再生電力生產低成本綠色甲醇的示范工廠。 丹麥甲醇重整燃料電池制造商Blue World Technologies是該示范項目的參與者，作為該項目價值鏈的最后一環，Blue World Technologies藍界科技將對該項目生產的綠色甲醇在燃料電池汽車中進行測試。
冰島公司Carbon Recycling International通過將地熱發電中捕獲的二氧化碳與可再生氫氣相結合來生產綠色甲醇。這家公司生產的綠色甲醇自2012年以來就已開始在歐洲和中國銷售。
利用地熱發電的冰島甲醇廠
圖片來源：Carbon Recycling International （CRI）
從石油和天然氣到液態甲醇、再從黑色甲醇到綠色甲醇的轉變
當今世界能源結構正在經歷由化石燃料到可再生能源的逐步轉變。 相比于過渡到氫氣或其他替代燃料，從石油和天然氣過渡到液態甲醇具有許多優勢。 而且，向綠色甲醇的進一步過渡并不需要革命性的改變，可通過利用現有基礎設施和本地的可再生原料來逐步進行。
隨著全球范圍內綠色甲醇生產的積極啟動，全球對綠色甲醇的關注在近幾年中正急劇升溫。可以肯定的是，從化石能源到可再生能源的轉型正在順利進行，而且液態燃料甲醇的生產也正在逐漸走向綠色。
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