探討云南推廣甲醇燃料應用的前景

孫伯剛

(云南省煤炭產業集團有限公司，云南 昆明 650231)

引言

近年來，隨著環保意識的增強以及能源結構的調整，甲醇燃料作為一種清潔、高效的替代能源，已經在全球范圍內得到了認可和應用，越來越受到廣泛關注。能源多元化是事關能源安全的重要手段，持續穩定有效的能源供應是中國式現代化的內在要求，是實現我國碳達峰碳中和目標的基礎前提。在全球低碳化轉型的浪潮下，甲醇產業的發展為實現“雙碳”目標，提供了另一種路徑選擇。云南是我國南方的一個資源豐富的大省，作為我國重要的能源基地，擁有得天獨厚的地理環境和資源條件。然而，由于能源結構和利用方式的限制，云南的能源問題依然嚴峻。為了實現能源的可持續發展，云南省開始探索發展甲醇燃料，作為一種清潔、高效的替代能源，本文將分析云南發展甲醇燃料的應用領域和發展前景。

1 云南推廣甲醇燃料的重要性

甲醇是一種重要的有機化工原料和燃料，同時具有多種能源和化工原料屬性，也是儲氫的重要載體。作為能源，屬于各種一次能源最容易轉化的單碳原子碳氫化合物，其本身就是一種能量密度很高的物質，無需轉換其它方式儲存，是一種低碳、含氧燃料，具有燃燒高效、排放清潔、綠色可再生等特點。甲醇熱值一般為4800大卡，利用余熱氣化熱值可達到5089大卡，1 kg 甲醇相當于熱值為5000大卡煤炭 1.27 kg 的實際發熱利用量。常溫常壓下，甲醇為液態，這使得其儲、運、用以及能量形式轉換比其他新能源和清潔能源更安全便捷。甲醇可以作為燃料使用，可以加入汽油摻燒或代替汽油作為動力燃料，也可以通過甲醇制烯烴技術轉化為有機化工產品。總的來說，甲醇是一種用途廣泛的碳一化合物[1]。

1.1 甲醇燃料的特點

甲醇燃料作為一種清潔能源，具有許多優點。

1)清潔和高效：甲醇燃料在燃燒時，產生的二氧化碳和水蒸氣，以比傳統石油燃料產生更少的污染物和溫室氣體，從而降低對環境的污染。甲醇燃料具有高能量密度和易儲存等優點，具有高能效性，其能量密度高于傳統的化石燃料。

2)可再生性：甲醇燃料是可再生的能源，與傳統石油燃料相比，它的來源更廣泛，包括生物質、廢棄物等，減少了對化石燃料的依賴。

3)經濟性：甲醇燃料的生產成本較低，因此它的價格也相對較低，具有較高的經濟競爭力。

4)適應性：甲醇燃料可以與傳統石油燃料混合使用，也可以直接替代石油燃料，因此它的適應性強，易于推廣使用。

1.2 云南推廣甲醇燃料的必要性

云南作為中國重要的能源基地，具有得天獨厚的資源優勢，推廣甲醇燃料具有以下必要性：

1)資源優勢：云南具有豐富的煤炭、天然氣等資源，可以充分利用這些資源進行甲醇生產，降低生產成本。同時，云南還具有較為豐富的生物質資源，可以用于生產生物質甲醇，進一步降低生產成本和環保壓力。

2)產業優勢：云南的化工產業發展成熟，具有完整的產業鏈和生產設施。在云南推廣甲醇燃料可以促進甲醇化工的發展，帶動相關產業的發展。甲醇燃料在云南推廣具有產業基礎，現有煤氣化制甲醇、焦爐煤氣制甲醇產能 146萬t/a，占西南總量18.6%。

3)技術優勢：云南的化工產業已經有了較為成熟的發展基礎，甲醇燃料的生產技術和應用技術也已經相對成熟，這為推廣甲醇燃料的應用提供了良好的技術保障。

4)環境優勢：云南地處高原地區，空氣清新、環境優美。推廣甲醇燃料可以減少污染物的排放，保護環境。

5)市場優勢：隨著人們對環保和能源安全的關注不斷提高，清潔能源的市場需求也在不斷增長。云南作為中國重要的能源基地之一，具有較為廣闊的清潔能源市場，為推廣甲醇燃料的應用提供了良好的市場條件。

6)應用優勢：甲醇燃料可以用作農業、交通運輸、工業生產等多個領域的燃料。在云南推廣甲醇燃料可以擴大其在各個領域的應用，提高能源利用效率，可為能源有效保供給提供替代保障和有益補充。

1.3 甲醇燃料在云南推廣的優劣分析

云南推廣甲醇燃料的SWOT分析可以從以下四個方面進行：

表1 云南推廣甲醇燃料的SWOT分析表

通過以上SWOT分析，可以發現云南推廣甲醇燃料既有優勢也有劣勢，機會和威脅并存。因此，在推廣過程中需要充分考慮各種因素，制定出科學合理的推廣策略。

1.4 推廣甲醇燃料應用的重要意義

1)市場需求：隨著環保意識的提高和能源結構的調整，國內外對于甲醇燃料的需求量正在不斷增加。云南作為我國南方的重要能源基地，具有發展甲醇燃料的市場優勢。

2)產業升級：發展甲醇燃料將促進云南省的能源產業升級，提高能源利用效率，同時推動相關產業鏈的發展，增加就業機會。

3)環保效益：甲醇燃料作為一種清潔能源，其推廣使用將有助于減少環境污染和溫室氣體排放。這對于改善云南省的空氣質量、保護生態環境具有重要意義。

4)區域優勢：云南作為“一帶一路”倡議的重要節點，具有得天獨厚的區域優勢。發展甲醇燃料有利于促進云南與周邊國家的能源合作，加強區域經濟一體化。

5)促進經濟發展：推廣甲醇燃料的應用可以促進甲醇產業的發展，增加就業機會，同時也可以降低能源成本，優化云南的能源結構，提高經濟效益。

2 甲醇燃料的推廣前景分析

甲醇燃料作為一種清潔、可再生的替代能源，在全球范圍內受到了廣泛關注[2]。目前，亞太地區是全球甲醇燃料市場的主要增長驅動力之一。亞太地區的經濟快速發展和政府對環保能源的支持，推動了該地區對甲醇燃料的需求增長。此外，北美和歐洲地區也是甲醇燃料市場的重要市場，其對可再生能源的需求也在不斷增加。環保、多樣化的應用領域以及成本的降低使甲醇燃料在未來有望取代傳統石油能源，成為主流的清潔能源之一[3]。

綠色甲醇作為一種新型能源，無疑是立足我國國情，充分發揮我國資源稟賦優勢的一種選擇。甲醇在業內已逐漸被視為液態的“氫”，移動的“電”，集多種優勢于一身，被貼上了綠色標簽。經過數十年的探索，綠色甲醇技術已經在多方面實現了突破，為甲醇作為綠色能源的應用提供了基礎[4]。甲醇經濟前景廣闊，就技術儲備而言，目前已經解決了燃燒特性、排放特性、毒性以及作為動力源的動力特性等方面的問題，同時經過了多年的技術驗證，具備了大規模產業化的條件[5]。由于甲醇的化學性質和儲存特性良好，其在能源儲備和轉換方面有著廣闊的應用前景。因此，預計未來幾年甲醇燃料市場規模將持續增長，并逐漸取得更大的市場份額。

截至2022年底，我國總計擁有甲醇產能11306萬噸，有效產能10000萬t附近，同比增加5.7%。而在企業產能排行榜中100萬t/a以上規模的達到23家，產能共計超4400萬t，占比超總產能4成。到2023年底我國計劃投產甲醇產能或在400～600萬t左右，屆時國內甲醇總產能或在12000萬t附近。，甲醇作為重要的基礎化工原材料，主要下游為烯烴、醋酸等行業。我國甲醇的下游需求以甲醇制烯烴為主，2021年占比達到50.59%，其次是甲醇燃料，需求占比為15.66%。

我國甲醇燃料市場占比為15.66%，這說明在國內甲醇燃料已經有了一定的市場需求，并且這個市場還有進一步發展的潛力。隨著技術的不斷進步和推廣應用，甲醇燃料在各個領域的市場需求都將逐漸增大[6]。其中，交通運輸領域是甲醇燃料的一個重要應用領域，此外，發電、工業生產等領域也將越來越多地采用甲醇燃料。

甲醇燃料是代替石油的理想替代品，它的前景十分廣闊。首先，甲醇燃料的成本低廉，其價格只有石油的一半。此外，甲醇燃料可以大大減少空氣污染，因為它燃燒時釋放的二氧化碳比石油少得多。而且，甲醇燃料還可以有效地減少溫室氣體的排放，從而有助于減緩全球變暖的速度。甲醇燃料可以大大降低對進口石油的依賴，從而提高國家的能源安全。目前，中國正在大力推廣甲醇燃料的使用，計劃在未來幾年內將甲醇燃料的消費量提高到總能源消費量的20%。

甲醇燃料具有成本低、減少空氣污染、降低對進口石油的依賴、促進經濟發展等優點。隨著全球對環保和可持續發展的重視，甲醇燃料將在能源領域發揮越來越重要的作用，為可持續發展做出貢獻，其在中國的應用前景十分廣闊。

3 甲醇燃料在云南推廣的應用領域

3.1 在農業中的應用

3.1.1 花卉種植中的應用

在農業領域，甲醇燃料的一個應用領域是花卉種植。云南作為全國花卉種植最大的省份，擁有得天獨厚的條件和豐富的經驗。花卉產業已經成為云南省生態文明建設和推進鄉村振興戰略的重點產業，具有極高的經濟價值和社會效益。在2021年，即使面臨新冠疫情和國際形勢的影響，云南花卉的面積和產值仍然達到全球第三、增速全球第一，產值首次突破千億元大關，達到1034.2億元。

甲醇燃料在花卉種植中可以發揮多種作用，在云南推廣具有示范性。首先，甲醇燃料可以為花卉冬季大棚供暖，實現精準調控溫度。這對于云南的花卉種植業來說是非常重要的，因為大棚的溫度對花卉的生長和開花具有極大的影響。使用甲醇燃料可以確保大棚內的溫度穩定，避免溫度驟變對花卉造成的不利影響。

其次，甲醇燃料可以提供二氧化碳氣肥。在花卉種植中，二氧化碳是花卉進行光合作用的重要物質。通過燃燒甲醇產生二氧化碳氣體，可以促進作物的光合作用，提高產量和品質。這對于云南的花卉產業來說是非常有利的，因為通過提高產量和品質，可以增加收益并滿足市場需求。同時，也適用于云南冬季大棚蔬菜的反季節栽培，提升冬季新鮮蔬菜的供應，為農民增收創造條件。

3.1.2 在煙草烘烤領域

云南作為我國重要的煙草種植區，煙草烘烤是煙草生產的關鍵環節。然而，傳統的煙草烘烤方式常常依賴于煤炭等非清潔能源，對環境產生負面影響。因此，探索和推廣使用新型清潔能源，如甲醇燃料，進行煙草烘烤具有重要意義，在云南推廣應用具有典型示范效益。使用甲醇燃料進行煙草烘烤可以通過技術創新和改造，進一步提高煤炭資源的綜合利用率，降低能源消耗和環境污染，符合碳達峰碳中和的目標，為實現可持續發展做出積極貢獻。

使用甲醇燃料進行煙草烘烤具有許多優勢。首先，甲醇燃料具有高能量密度和易儲存等優點，適合用于密集式烤房群。這種烤房使用臥式布局，可以充分利用空間，提高烤房的裝載量。同時，甲醇燃料可以方便地運輸和儲存，適應性強，通過建立完善的甲醇供應體系，確保能源的持續供應，可以滿足烤房群大規模生產的需求。

其次，使用甲醇燃料進行煙草烘烤優先配置相應的燃燒設備和操作技術，通過改造現有的煙草烘烤設備以適應甲醇燃料的燃燒需求，通過制定合理的燃燒控制策略，確保煙草烘烤過程的穩定和高效。另外，甲醇燃料的使用可以實現煙草烘烤的自動化和標準化。通過先進的燃燒控制技術，可以精確控制烘烤溫度和濕度，提高烤煙的質量和產量。這種自動化和標準化的生產方式還可以降低勞動強度，提高生產效率。

此外，使用甲醇燃料進行煙草烘烤可以顯著降低二氧化碳等溫室氣體的排放，減少空氣污染，對改善當地環境質量有重要作用。減少對煤炭資源的依賴也有助于降低采煤對生態的破壞。最后，甲醇燃料在煙草烘烤領域的應用有助于推動云南綠色能源產業的發展和烤煙產業的綠色轉型升級。

開遠市馬者哨鄉煙農合作社臥式密集式烤房群在2019年7月開始試點推廣甲醇替代燃煤烘烤技術，已有4年時間。這一舉措得到了紅河煙草專賣局(公司)與開遠市解化公司的合作支持，甲醇作為一種液態常溫常壓可再生的清潔燃料，具有易運輸、易儲存以及燃燒可控性好等優點。這一實踐結果表明，使用甲醇作為烘烤燃料是可行的，且取得了不錯的減排效果。

3.1.3 在農業特種經濟作物烘干的應用

甲醇燃料在云南農業特種經濟作物烘干方面也有很大的應用潛力。

云南地處高原，許多經濟作物在種植和收獲后需要烘干處理。傳統的烘干方式常常依賴于煤炭等非清潔能源，對環境產生負面影響，且在某些地區可能存在能源供應不穩定的問題。因此，探索和推廣使用新型清潔能源，如甲醇燃料，進行經濟作物烘干具有重要意義。

適合用于大規模的烘干設施。甲醇燃料在經濟作物烘干方面還可以實現精準控制溫度和濕度，可以推動經濟作物烘干設施的自動化和標準化。通過先進的控制技術，可以精確調節烘干設施內的溫度和濕度，確保經濟作物均勻干燥，提高品質和產量，如堅果、橡膠、核桃加工等領域。同時，甲醇燃料的使用可以減少環境污染和生態破壞，改善當地環境質量，促進綠色發展。這對于云南農業的發展和可持續發展具有重要意義。

同時，甲醇燃料在農業中的應用利用甲醇燃燒生成CO2和水的特性，將甲醇燃料開發利用在生態農業領域，在煙葉烘烤、特色農產品烘烤、大棚花卉供暖氣肥機等方面發揮不可替代的作用：甲醇應用于煙葉烘烤，產生的CO2對抑制葉黃素分解，加快煙葉變黃速度，促進淀粉酶的活性，保證和提高煙葉外觀質量和內在品質；在特色農作物辣椒、花椒、堅果、人工菌等烘烤過程中，用甲醇燃料烘烤，釋放的CO2對果蔬的烘干起到提質增鮮的作用；甲醇燃燒產生CO2進入花卉大棚，在給大棚保溫的同時補充二氧化碳、增強花卉等植物的光合作用。

3.2 甲醇燃料在工業中的應用

在工業領域，甲醇燃料也可以發揮重要作用。以下是甲醇燃料在工業中的應用領域：

3.2.1 工業鍋爐

甲醇可以作為燃料應用于工業鍋爐中。工業鍋爐是許多工業生產過程中的重要設備，用于提供蒸汽或熱水等能源。使用甲醇燃料可以替代傳統的煤炭、石油等非清潔能源，實現清潔燃燒，減少對環境的影響。甲醇的高能量密度和易儲存等優點也使其適合用于工業鍋爐。通過燃燒甲醇，可以產生大量的熱量，為工業生產提供穩定的熱源。

3.2.2 工業窯爐

甲醇可以作為燃料應用于工業窯爐中。工業窯爐是用于加熱和熔化各種原材料的設備，如陶瓷行業、玻璃行業等。使用甲醇燃料可以替代傳統的煤炭等非清潔能源，實現清潔加熱和熔化。甲醇的燃燒溫度可調，可以實現精準控制，提高產品質量和生產效率。

3.2.3 金屬冶煉

甲醇可以作為燃料應用于金屬冶煉中。金屬冶煉是工業生產中重要的一環，需要大量的能源來加熱和熔化原材料。使用甲醇燃料可以替代傳統的煤炭等非清潔能源，實現清潔加熱和熔化，如礦石的粗選、提質等。

總之，甲醇在工業領域中具有廣泛的應用前景。無論是工業鍋爐、工業窯爐還是金屬冶煉等領域，使用甲醇燃料可以實現清潔燃燒、減少對環境的影響、提高產品質量和生產效率等目標。這對于推動工業領域的可持續發展和綠色轉型具有重要意義。

3.3 在汽車運輸領域中的應用

云南是高原山區省份，交通運輸業相對落后，推廣甲醇燃料可以促進云南交通運輸業的發展，提高能源利用效率，降低運輸成本，同時也能夠減少對環境的影響。甲醇作為燃料在汽車運輸領域中有廣泛的應用前景。以下是一些可能的方面：

汽車燃料：甲醇可以作為汽車的燃料使用，它具有高能量密度、低排放、可再生等優點。與傳統的石油燃料相比，甲醇燃料的成本更低，同時對環境的污染也更少。在云南，一些公司已經開始推廣甲醇汽車，如吉利公司，并在曲靖建立了甲醇燃料加注站，以促進甲醇燃料的應用。

貨車運輸：甲醇可以用于貨車的燃料，與傳統的柴油相比，甲醇燃料的成本更低，同時排放也更少。由于云南地理位置的特殊性，使用甲醇燃料可以更好地滿足貨車在復雜地形和氣候條件下的運輸需求，提高物流效率，同時也能夠降低運輸成本和排放。

公共交通：公共交通是城市的重要組成部分，甲醇可以作為公共交通的燃料，例如公共汽車和地鐵等。與傳統的石油燃料相比，甲醇燃料的成本更低，同時排放也更少，因此更適合在城市中使用。這種應用可以促進城市交通運輸的可持續發展，提高公共交通的環保性能。

船舶運輸：船舶需要大量的燃料來支持其運輸，而甲醇可以作為船舶的燃料之一。與其他燃料相比，甲醇燃料的成本更低，同時排放也更少，因此更適合在船舶運輸中使用。

總的來說，在汽車運輸領域中，甲醇作為燃料具有廣泛的應用前景。但是，還需要更多的實踐和政策支持來推動其廣泛應用。同時，甲醇燃料的儲存和運輸也需要特別注意安全問題。在云南這個特殊的地理環境下，推廣甲醇燃料可以促進交通運輸業的發展，提高能源利用效率，降低運輸成本，同時也能夠減少對環境的影響。這對于實現“雙碳”目標的戰略具有重要的意義。

4 推廣甲醇燃料應用的建議

云南作為中國重要的能源基地，具有豐富的煤炭、天然氣等資源，同時也具有較為成熟的化工產業基礎。隨著清潔能源技術的不斷發展和環保要求的不斷提高，甲醇燃料作為一種新型清潔能源將會得到更廣泛的應用和推廣。同時，隨著云南能源結構的轉型升級和產業轉型的推進，甲醇燃料的應用也將為云南的可持續發展和綠色發展提供有力支撐和優化配置補充作用。目前，甲醇作為燃料在云南的推廣已經取得了一些成果，但仍需要更多的實踐和政策支持來推動其廣泛應用。同時，在云南發展和推廣甲醇燃料的應用過程中，也存在一些挑戰和問題：

一是甲醇燃料的生產和使用過程中可能產生的環境問題，如二氧化碳排放和空氣污染等，可能會引起環保方面的反對。

二是傳統石油燃料在能源市場上的長期主導地位，可能會對甲醇燃料的推廣和應用造成挑戰。

三是甲醇燃料的儲存和運輸存在一定難度，需要解決相關技術和安全問題。

四是甲醇燃料的價格也需要考慮市場競爭和政策支持等因素。

五是加強技術研發、提高能源轉化效率。甲醇燃料在農業、工業領域、交通領域中的應用技術研發和推廣尚需進一步發展。

只有克服這些挑戰并實現可持續發展，云南的甲醇燃料產業才能真正展現出廣闊的發展前景。為了推動云南地區甲醇燃料的推廣和應用，提出以下建議：

一是加大政策支持力度。政府可以出臺相關政策，鼓勵、引導和支持甲醇燃料的生產和使用。例如，可以給予甲醇燃料生產企業稅收減免、財政補貼等優惠政策，同時對使用甲醇燃料的企業和個人提供一定的補貼，鼓勵更多人使用這種清潔能源。可以借鑒山西晉中市經驗，全力構建全鏈條甲醇經濟新生態，把發展甲醇經濟作為能源革命和產業轉型的重要途徑。

二是加強技術支持和創新。鼓勵企業加強技術研發和創新，提高甲醇燃料的生產效率和環保性能，降低其生產成本，提高其市場競爭力。同時，可以同省內外高校和科研院所開展廣泛“產學研用”合作，如太原理工大學、中北大學、中科院山西煤化所、賽鼎工程公司、福建大為能源公司等院校及科研機構，長期從事甲醇、甲醇燃料、甲醇發動機、甲醇燃燒技術設備的生產研發工作，積累了多項科技成果。借助高校和科研機構的力量進行技術攻關和研發，實現成果轉化，推動甲醇燃料技術的進步和創新。

三是建立完善的甲醇燃料產業鏈。這是推動甲醇燃料應用的重要環節，企業可以加強與上下游企業的合作，形成完整的甲醇燃料生產、運輸、銷售和使用鏈條，促進甲醇燃料產業的良性發展。同時，可以擴大甲醇燃料的使用范圍，例如在農業、煙草、交通、工業等領域中推廣甲醇燃料的使用，擴大市場需求。

四是加強市場監管和宣傳引導。加強對甲醇燃料市場的監管，規范市場秩序，同時加強宣傳引導，提高公眾對甲醇燃料的認知度和接受度，加強安全管理，了解其使用方法和注意事項，提高使用安全性。

總之，甲醇燃料作為一種清潔高效能源，是未來能源發展的重要方向之一，也符合我國綠色低碳發展的戰略方向，在云南推廣應用具有重要意義。需要政府、企業和公眾共同努力，從多個方面入手，加強政策支持、技術研發、市場推廣和安全管理等方面的工作，推動甲醇燃料的應用和發展。云南作為中國重要的能源基地和化工產業基地，具有豐富的資源和應用領域，也有著廣闊的市場需求和發展前景。通過推動甲醇燃料的生產和使用，不僅可以促進云南的能源結構調整和轉型升級，提高能源利用效率和能源保供能力，降低環境污染，而且也可以帶動相關產業鏈的發展，創造更多的就業機會和經濟效益，還可實現綠色和可持續發展。云南有望成為我國南方重要的甲醇燃料生產和應用基地，為建設美麗云南、促進經濟發展做出貢獻。