Информационное агентство «Синьхуа» опубликовало статью Цинь Хайяня, генерального секретаря Профессионального комитета по ветроэнергетике Китайской ассоциации возобновляемой энергетики, по вопросам производства и потребления зеленого метанола и зеленого аммиака в КНР.
Она нам показалась интересной, поэтому приводим её ниже с некоторыми сокращениями и комментариями.
Разработка проектов в области зеленого метанола и аммиака является важнейшим стратегическим подходом к обеспечению национальной энергетической безопасности и построению новой энергетической системы, в которой доминируют новые источники энергии, говорит Цинь. Цели по достижению пика выбросов углерода и углеродной нейтральности КНР открывают беспрецедентные стратегические возможности для развития водородной энергетики.
Почему так важно развивать производство и потребление зеленого метанола и аммиака?
Высокая зависимость Китая от импорта нефти и газа означает риски для энергетической безопасности. В том же время страна обладает богатыми пахотными землями и лесными угодьями, и ежегодно производит 2 миллиарда тонн сельскохозяйственных и лесных отходов. Использование этих ресурсов биомассы в сочетании с колоссальными солнечными и ветровыми ресурсами, глубокая интеграция источников углерода из биомассы, ветровой и солнечной энергии, а также электролиза воды может обеспечить крупномасштабное производство зеленого метанола.
Теоретически, годовая производственная мощность может достичь 1 миллиарда тонн метанола, которая позволит напрямую заменить почти 500 миллионов тонн импортной сырой нефти, тем самым снизив зависимость от импорта. В то же время, зеленый аммиак, синтезируемый из водорода, производимого с помощью ветровой и солнечной электроэнергии, и азота, получаемого путем разделения воздуха, также является энергоносителем с нулевыми выбросами углерода, не зависящим от ископаемых ресурсов. Вместе эти две технологии формируют новую модель зеленого и низкоуглеродного энергоснабжения, прочно способствуя энергетической безопасности.
Исследования показывают, что мощности ветровой и солнечной энергетики должны быть в 3-8 раз больше, чем максимальная нагрузка в энергосистеме, чтобы обеспечить надежное электроснабжение при одновременном значительном сокращении выбросов в энергетической отрасли в целях достижения углеродной нейтральности. Крупномасштабные объекты солнечной и ветровой энергетики, подключенные к сети, дают значительные колебания мощности, но также генерируют большое количество зеленой электроэнергии с почти нулевыми предельными издержками. Использование этой электроэнергии для производства зеленого водорода посредством электролиза воды, а затем синтеза зеленого метанола и зеленого аммиака, является не только основным средством смягчения колебаний выработки ветровой и солнечной энергии и обеспечения стабильной работы энергосистемы, но и ключевым путем к полному использованию недорогой электроэнергии ВИЭ. Такой подход облегчает балансирование и снижает затраты на регулирование в энергосистеме. Он также обеспечивает общество чистыми, стабильными и диверсифицированными энергетическими услугами более экономичным способом, одновременно помогая отраслям и секторам, которые стремятся к декарбонизации посредством электрификации, завершить глубокую низкоуглеродную трансформацию.
В постепенно формирующейся энергетической системе будущего зеленый метанол и зеленый аммиак занимают незаменимые и важные позиции, и каждый из них обладает четким ценностным предложением.
Конечная цель использования зеленого метанола — заменить нефть в качестве основного химического сырья. Зеленый метанол — ключевой продукт, связывающий зеленую энергетику и современную химическую промышленность. Его основная ценность не заключается в потреблении в больших количествах в качестве топлива в течение длительного периода, а скорее в том, чтобы служить основным химическим сырьем для замещения нефти, поддерживая всю цепочку зеленой химической промышленности. Процесс превращения метанола в олефины (MTO) позволяет производить этилен и пропилен в больших масштабах, что приводит к получению полного спектра продукции, включая полиэтилен, полипропилен, высококачественные синтетические материалы и тонкие химические вещества. Это эффективно заменяет традиционные нефтехимические методы и в корне гарантирует самодостаточность и безопасность химической промышленности КНР. Простое использование зеленого метанола в качестве топлива — это растрата его ресурсных запасов и долгосрочной ценности; его истинный потенциал заключается в том, чтобы стать краеугольным камнем зеленой химической промышленности страны.
Конечная цель зеленого аммиака — стать важнейшим универсальным топливным носителем в эпоху безуглеродной экономики. Производство зеленого аммиака является простым и требует лишь зеленой электроэнергии и разделения воздуха для получения азота. Оно не зависит от источника углерода, обладает нулевыми выбросами на протяжении всего жизненного цикла, отличается высокой плотностью энергии, а также зрелыми и удобными условиями хранения и транспортировки. Помимо своей роли в качестве основного сырья для производства традиционных удобрений, зеленый аммиак предлагает идеальное решение с нулевым выбросом углерода для многих областей, где электрификация затруднена, таких как судоходство, производство электроэнергии и высокотемпературное промышленное сжигание. Одновременно с этим, зеленый аммиак является высокоэффективным средством хранения и транспортировки водородной энергии, обеспечивая крупномасштабную, недорогую межрегиональную передачу чистой энергии и адаптируясь к реструктуризации глобальной торговли энергоносителями.
В настоящее время судоходная отрасль является лучшей «точкой входа» для внедрения зеленого метанола и аммиака.
С точки зрения текущей зрелости отрасли и условий применения, хотя водородная энергия и зеленый аммиак имеют широкие долгосрочные перспективы развития, в краткосрочной перспективе еще нет реальных условий для их широкомасштабного применения в качестве топлива.
Так, широкомасштабное внедрение водорода в качестве топлива сталкивается с многочисленными практическими ограничениями, его широкомасштабное применение в судоходстве, энергетике и других отраслях промышленности в настоящее время труднодостижимо. Во-первых, мы сталкиваемся со значительными проблемами хранения и транспортировки водорода. Для этого требуется криогенное сжижение при -253 °C или хранение под высоким давлением 70 МПа, что приводит к необходимости дорогостоящего оборудования для хранения и транспортировки, строгим стандартам изоляции и безопасности, а также значительным требованиям к площади. Во-вторых, управление безопасностью представляет собой сложную задачу. Молекулы водорода чрезвычайно малы и склонны к утечкам, а широкий диапазон взрывоопасных концентраций делает мониторинг утечек, контроль рисков и реагирование на чрезвычайные ситуации гораздо более сложными, чем в случае с традиционными видами топлива. В-третьих, всю производственную цепочку необходимо практически полностью перестроить с нуля. Производство, хранение, транспортировка, заправка и системы электроснабжения на терминалах водорода — все это специализированные системы, требующие совершенно новой инфраструктуры, отраслевых стандартов, а также систем эксплуатации и технического обслуживания. Общие инвестиционные затраты чрезвычайно высоки, сроки строительства длительны, и в краткосрочной перспективе трудно создать воспроизводимую и тиражируемую крупномасштабную систему применения. Поэтому, хотя водородная энергетика представляет собой долгосрочное технологическое направление, на данном этапе она не подходит для широкого распространения.
Что касается зеленого аммиака, хотя он является идеальным универсальным топливом для эры безуглеродной экономики, на данном этапе также отсутствуют условия для его широкомасштабного внедрения. Остаются несколько практических препятствий, которые трудно преодолеть в краткосрочной перспективе. Во-первых, риски для безопасности значительно выше, чем в случае с метанолом. Аммиак токсичен, летуч и вызывает коррозию; утечки представляют значительную угрозу для персонала и окружающей среды. Стандарты хранения, транспортировки, погрузки, разгрузки и аварийного управления строгие, что приводит к более высоким затратам, и зрелая, крупномасштабная парадигма управления безопасностью еще не создана. Во-вторых, технологии конечного сжигания и применения еще не полностью зрелые. Контроль воспламенения, стабильность сгорания и совместимость оборудования все еще находятся на экспериментальной стадии или стадии проверки, далеки от достижения уровня крупномасштабной коммерческой эксплуатации. В-третьих, существующие системы хранения, транспортировки и заправки не могут быть напрямую использованы; необходимо построить или модернизировать целый комплекс специализированных объектов, что потребует масштабных инвестиций, новых стандартов и длительного цикла развития производственной цепочки, делая широкое применение невозможным в краткосрочной перспективе.
Использование метанола в качестве отправной точки преодолевает технологические барьеры и открывает путь к крупномасштабной индустриализации. В настоящее время выбор судоходной отрасли является прагматичным решением для преодоления этих ограничений. Зеленый метанол обладает высокой совместимостью с существующими системами хранения нефти, транспортировки, бункеровки и судовыми силовыми установками. Он хранится в жидком состоянии при комнатной температуре и давлении, что не требует масштабных модификаций терминальных резервуаров, транспортных средств, бункеровочных судов или судовых топливных баков. Существующим судовым двигателям требуется лишь дополнительная система подачи метанола для обеспечения работы на двух видах топлива. Стоимость модификации низкая, технология зрелая, и она позволяет быстро сформировать сценарии крупномасштабного применения.
В условиях растущего спроса на декарбонизацию в судоходной отрасли, мощности по производству зеленого метанола могут быть быстро расширены с миллионов тонн до десятков миллионов и даже сотен миллионов тонн. Это будет способствовать локализации оборудования, оптимизации процессов, а также совершенствованию всей производственной цепочки, постоянному снижению производственных затрат и полному преодолению технологического тупика «отсутствие масштаба → высокие затраты → отсутствие рынка». Использование судоходства в качестве первоначального сценария применения позволит сформировать рынок, довести технологию до зрелости и снизить затраты на зеленый метанол, заложив прочную основу для его широкого применения в химической промышленности.
По мере развития технологий производства зеленого аммиака, систем управления безопасностью, а также объектов хранения и бункеровки, судоходная отрасль перейдет от метанола к зеленому аммиаку, достигнув глубокой декарбонизации. Производство зеленого аммиака более удобно, и с точки зрения выбросов он является более «чистым», что идеально соответствует долгосрочной цели судоходной отрасли по достижению нулевых выбросов. До широкомасштабного применения зеленого аммиака метанол, как переходное топливо, обеспечит судоходной отрасли основу для использования топлива с нулевым выбросом углерода, способствуя развитию зрелых систем бункеровки в портах, эксплуатации судов и управления безопасностью, тем самым устраняя рыночные, технологические и управленческие препятствия для внедрения зеленого аммиака. В будущем зеленый аммиак станет не только основным топливом для судоходной отрасли, но и распространится на энергетику, промышленность и другие области, став универсальным топливом с нулевым выбросом углерода и поддерживая декарбонизацию конечного потребления энергии в обществе.
«Зеленый метанол и зеленый аммиак — два незаменимых стратегических пути для моей страны в построении новой энергетической системы, обеспечении энергетической безопасности и достижении углеродной нейтральности», — говорит Цинь. Они имеют четкое позиционирование и взаимодополняющие функции, каждый из которых выполняет уникальную миссию в общем энергетическом переходе.
Согласно недавно опубликованной информации Национального управления энергетики КНР (NEA), производство зеленого водорода в Китае «продолжает быстро развиваться и переходит от опытно-промышленной разработки к новому этапу крупномасштабного развития». Действующие и строящиеся мощности по производству зеленого водорода в КНР превысили 1 млн тонн.
В декабре 2025 года в КНР была введена в строй первая очередь «крупнейшего в мире проекта по производству зеленого водорода, аммиака и метанола».
В апреле текущего года в промышленном инкубационном парке Халагандэ города Шавань в Синьцзян-Уйгурском автономном районе КНР началось строительство крупнейшего интегрированного комплекса по производству зеленого метанола мощностью 3,6 млн тонн в год, а также промышленных продуктов на его основе.