探讨云南推广甲醇燃料应用的前景

孙伯刚

(云南省煤炭产业集团有限公司，云南 昆明 650231)

引言

近年来，随着环保意识的增强以及能源结构的调整，甲醇燃料作为一种清洁、高效的替代能源，已经在全球范围内得到了认可和应用，越来越受到广泛关注。能源多元化是事关能源安全的重要手段，持续稳定有效的能源供应是中国式现代化的内在要求，是实现我国碳达峰碳中和目标的基础前提。在全球低碳化转型的浪潮下，甲醇产业的发展为实现“双碳”目标，提供了另一种路径选择。云南是我国南方的一个资源丰富的大省，作为我国重要的能源基地，拥有得天独厚的地理环境和资源条件。然而，由于能源结构和利用方式的限制，云南的能源问题依然严峻。为了实现能源的可持续发展，云南省开始探索发展甲醇燃料，作为一种清洁、高效的替代能源，本文将分析云南发展甲醇燃料的应用领域和发展前景。

1 云南推广甲醇燃料的重要性

甲醇是一种重要的有机化工原料和燃料，同时具有多种能源和化工原料属性，也是储氢的重要载体。作为能源，属于各种一次能源最容易转化的单碳原子碳氢化合物，其本身就是一种能量密度很高的物质，无需转换其它方式储存，是一种低碳、含氧燃料，具有燃烧高效、排放清洁、绿色可再生等特点。甲醇热值一般为4800大卡，利用余热气化热值可达到5089大卡，1 kg 甲醇相当于热值为5000大卡煤炭 1.27 kg 的实际发热利用量。常温常压下，甲醇为液态，这使得其储、运、用以及能量形式转换比其他新能源和清洁能源更安全便捷。甲醇可以作为燃料使用，可以加入汽油掺烧或代替汽油作为动力燃料，也可以通过甲醇制烯烃技术转化为有机化工产品。总的来说，甲醇是一种用途广泛的碳一化合物[1]。

1.1 甲醇燃料的特点

甲醇燃料作为一种清洁能源，具有许多优点。

1)清洁和高效：甲醇燃料在燃烧时，产生的二氧化碳和水蒸气，以比传统石油燃料产生更少的污染物和温室气体，从而降低对环境的污染。甲醇燃料具有高能量密度和易储存等优点，具有高能效性，其能量密度高于传统的化石燃料。

2)可再生性：甲醇燃料是可再生的能源，与传统石油燃料相比，它的来源更广泛，包括生物质、废弃物等，减少了对化石燃料的依赖。

3)经济性：甲醇燃料的生产成本较低，因此它的价格也相对较低，具有较高的经济竞争力。

4)适应性：甲醇燃料可以与传统石油燃料混合使用，也可以直接替代石油燃料，因此它的适应性强，易于推广使用。

1.2 云南推广甲醇燃料的必要性

云南作为中国重要的能源基地，具有得天独厚的资源优势，推广甲醇燃料具有以下必要性：

1)资源优势：云南具有丰富的煤炭、天然气等资源，可以充分利用这些资源进行甲醇生产，降低生产成本。同时，云南还具有较为丰富的生物质资源，可以用于生产生物质甲醇，进一步降低生产成本和环保压力。

2)产业优势：云南的化工产业发展成熟，具有完整的产业链和生产设施。在云南推广甲醇燃料可以促进甲醇化工的发展，带动相关产业的发展。甲醇燃料在云南推广具有产业基础，现有煤气化制甲醇、焦炉煤气制甲醇产能 146万t/a，占西南总量18.6%。

3)技术优势：云南的化工产业已经有了较为成熟的发展基础，甲醇燃料的生产技术和应用技术也已经相对成熟，这为推广甲醇燃料的应用提供了良好的技术保障。

4)环境优势：云南地处高原地区，空气清新、环境优美。推广甲醇燃料可以减少污染物的排放，保护环境。

5)市场优势：随着人们对环保和能源安全的关注不断提高，清洁能源的市场需求也在不断增长。云南作为中国重要的能源基地之一，具有较为广阔的清洁能源市场，为推广甲醇燃料的应用提供了良好的市场条件。

6)应用优势：甲醇燃料可以用作农业、交通运输、工业生产等多个领域的燃料。在云南推广甲醇燃料可以扩大其在各个领域的应用，提高能源利用效率，可为能源有效保供给提供替代保障和有益补充。

1.3 甲醇燃料在云南推广的优劣分析

云南推广甲醇燃料的SWOT分析可以从以下四个方面进行：

表1 云南推广甲醇燃料的SWOT分析表

通过以上SWOT分析，可以发现云南推广甲醇燃料既有优势也有劣势，机会和威胁并存。因此，在推广过程中需要充分考虑各种因素，制定出科学合理的推广策略。

1.4 推广甲醇燃料应用的重要意义

1)市场需求：随着环保意识的提高和能源结构的调整，国内外对于甲醇燃料的需求量正在不断增加。云南作为我国南方的重要能源基地，具有发展甲醇燃料的市场优势。

2)产业升级：发展甲醇燃料将促进云南省的能源产业升级，提高能源利用效率，同时推动相关产业链的发展，增加就业机会。

3)环保效益：甲醇燃料作为一种清洁能源，其推广使用将有助于减少环境污染和温室气体排放。这对于改善云南省的空气质量、保护生态环境具有重要意义。

4)区域优势：云南作为“一带一路”倡议的重要节点，具有得天独厚的区域优势。发展甲醇燃料有利于促进云南与周边国家的能源合作，加强区域经济一体化。

5)促进经济发展：推广甲醇燃料的应用可以促进甲醇产业的发展，增加就业机会，同时也可以降低能源成本，优化云南的能源结构，提高经济效益。

2 甲醇燃料的推广前景分析

甲醇燃料作为一种清洁、可再生的替代能源，在全球范围内受到了广泛关注[2]。目前，亚太地区是全球甲醇燃料市场的主要增长驱动力之一。亚太地区的经济快速发展和政府对环保能源的支持，推动了该地区对甲醇燃料的需求增长。此外，北美和欧洲地区也是甲醇燃料市场的重要市场，其对可再生能源的需求也在不断增加。环保、多样化的应用领域以及成本的降低使甲醇燃料在未来有望取代传统石油能源，成为主流的清洁能源之一[3]。

绿色甲醇作为一种新型能源，无疑是立足我国国情，充分发挥我国资源禀赋优势的一种选择。甲醇在业内已逐渐被视为液态的“氢”，移动的“电”，集多种优势于一身，被贴上了绿色标签。经过数十年的探索，绿色甲醇技术已经在多方面实现了突破，为甲醇作为绿色能源的应用提供了基础[4]。甲醇经济前景广阔，就技术储备而言，目前已经解决了燃烧特性、排放特性、毒性以及作为动力源的动力特性等方面的问题，同时经过了多年的技术验证，具备了大规模产业化的条件[5]。由于甲醇的化学性质和储存特性良好，其在能源储备和转换方面有着广阔的应用前景。因此，预计未来几年甲醇燃料市场规模将持续增长，并逐渐取得更大的市场份额。

截至2022年底，我国总计拥有甲醇产能11306万吨，有效产能10000万t附近，同比增加5.7%。而在企业产能排行榜中100万t/a以上规模的达到23家，产能共计超4400万t，占比超总产能4成。到2023年底我国计划投产甲醇产能或在400～600万t左右，届时国内甲醇总产能或在12000万t附近。，甲醇作为重要的基础化工原材料，主要下游为烯烃、醋酸等行业。我国甲醇的下游需求以甲醇制烯烃为主，2021年占比达到50.59%，其次是甲醇燃料，需求占比为15.66%。

我国甲醇燃料市场占比为15.66%，这说明在国内甲醇燃料已经有了一定的市场需求，并且这个市场还有进一步发展的潜力。随着技术的不断进步和推广应用，甲醇燃料在各个领域的市场需求都将逐渐增大[6]。其中，交通运输领域是甲醇燃料的一个重要应用领域，此外，发电、工业生产等领域也将越来越多地采用甲醇燃料。

甲醇燃料是代替石油的理想替代品，它的前景十分广阔。首先，甲醇燃料的成本低廉，其价格只有石油的一半。此外，甲醇燃料可以大大减少空气污染，因为它燃烧时释放的二氧化碳比石油少得多。而且，甲醇燃料还可以有效地减少温室气体的排放，从而有助于减缓全球变暖的速度。甲醇燃料可以大大降低对进口石油的依赖，从而提高国家的能源安全。目前，中国正在大力推广甲醇燃料的使用，计划在未来几年内将甲醇燃料的消费量提高到总能源消费量的20%。

甲醇燃料具有成本低、减少空气污染、降低对进口石油的依赖、促进经济发展等优点。随着全球对环保和可持续发展的重视，甲醇燃料将在能源领域发挥越来越重要的作用，为可持续发展做出贡献，其在中国的应用前景十分广阔。

3 甲醇燃料在云南推广的应用领域

3.1 在农业中的应用

3.1.1 花卉种植中的应用

在农业领域，甲醇燃料的一个应用领域是花卉种植。云南作为全国花卉种植最大的省份，拥有得天独厚的条件和丰富的经验。花卉产业已经成为云南省生态文明建设和推进乡村振兴战略的重点产业，具有极高的经济价值和社会效益。在2021年，即使面临新冠疫情和国际形势的影响，云南花卉的面积和产值仍然达到全球第三、增速全球第一，产值首次突破千亿元大关，达到1034.2亿元。

甲醇燃料在花卉种植中可以发挥多种作用，在云南推广具有示范性。首先，甲醇燃料可以为花卉冬季大棚供暖，实现精准调控温度。这对于云南的花卉种植业来说是非常重要的，因为大棚的温度对花卉的生长和开花具有极大的影响。使用甲醇燃料可以确保大棚内的温度稳定，避免温度骤变对花卉造成的不利影响。

其次，甲醇燃料可以提供二氧化碳气肥。在花卉种植中，二氧化碳是花卉进行光合作用的重要物质。通过燃烧甲醇产生二氧化碳气体，可以促进作物的光合作用，提高产量和品质。这对于云南的花卉产业来说是非常有利的，因为通过提高产量和品质，可以增加收益并满足市场需求。同时，也适用于云南冬季大棚蔬菜的反季节栽培，提升冬季新鲜蔬菜的供应，为农民增收创造条件。

3.1.2 在烟草烘烤领域

云南作为我国重要的烟草种植区，烟草烘烤是烟草生产的关键环节。然而，传统的烟草烘烤方式常常依赖于煤炭等非清洁能源，对环境产生负面影响。因此，探索和推广使用新型清洁能源，如甲醇燃料，进行烟草烘烤具有重要意义，在云南推广应用具有典型示范效益。使用甲醇燃料进行烟草烘烤可以通过技术创新和改造，进一步提高煤炭资源的综合利用率，降低能源消耗和环境污染，符合碳达峰碳中和的目标，为实现可持续发展做出积极贡献。

使用甲醇燃料进行烟草烘烤具有许多优势。首先，甲醇燃料具有高能量密度和易储存等优点，适合用于密集式烤房群。这种烤房使用卧式布局，可以充分利用空间，提高烤房的装载量。同时，甲醇燃料可以方便地运输和储存，适应性强，通过建立完善的甲醇供应体系，确保能源的持续供应，可以满足烤房群大规模生产的需求。

其次，使用甲醇燃料进行烟草烘烤优先配置相应的燃烧设备和操作技术，通过改造现有的烟草烘烤设备以适应甲醇燃料的燃烧需求，通过制定合理的燃烧控制策略，确保烟草烘烤过程的稳定和高效。另外，甲醇燃料的使用可以实现烟草烘烤的自动化和标准化。通过先进的燃烧控制技术，可以精确控制烘烤温度和湿度，提高烤烟的质量和产量。这种自动化和标准化的生产方式还可以降低劳动强度，提高生产效率。

此外，使用甲醇燃料进行烟草烘烤可以显著降低二氧化碳等温室气体的排放，减少空气污染，对改善当地环境质量有重要作用。减少对煤炭资源的依赖也有助于降低采煤对生态的破坏。最后，甲醇燃料在烟草烘烤领域的应用有助于推动云南绿色能源产业的发展和烤烟产业的绿色转型升级。

开远市马者哨乡烟农合作社卧式密集式烤房群在2019年7月开始试点推广甲醇替代燃煤烘烤技术，已有4年时间。这一举措得到了红河烟草专卖局(公司)与开远市解化公司的合作支持，甲醇作为一种液态常温常压可再生的清洁燃料，具有易运输、易储存以及燃烧可控性好等优点。这一实践结果表明，使用甲醇作为烘烤燃料是可行的，且取得了不错的减排效果。

3.1.3 在农业特种经济作物烘干的应用

甲醇燃料在云南农业特种经济作物烘干方面也有很大的应用潜力。

云南地处高原，许多经济作物在种植和收获后需要烘干处理。传统的烘干方式常常依赖于煤炭等非清洁能源，对环境产生负面影响，且在某些地区可能存在能源供应不稳定的问题。因此，探索和推广使用新型清洁能源，如甲醇燃料，进行经济作物烘干具有重要意义。

适合用于大规模的烘干设施。甲醇燃料在经济作物烘干方面还可以实现精准控制温度和湿度，可以推动经济作物烘干设施的自动化和标准化。通过先进的控制技术，可以精确调节烘干设施内的温度和湿度，确保经济作物均匀干燥，提高品质和产量，如坚果、橡胶、核桃加工等领域。同时，甲醇燃料的使用可以减少环境污染和生态破坏，改善当地环境质量，促进绿色发展。这对于云南农业的发展和可持续发展具有重要意义。

同时，甲醇燃料在农业中的应用利用甲醇燃烧生成CO2和水的特性，将甲醇燃料开发利用在生态农业领域，在烟叶烘烤、特色农产品烘烤、大棚花卉供暖气肥机等方面发挥不可替代的作用：甲醇应用于烟叶烘烤，产生的CO2对抑制叶黄素分解，加快烟叶变黄速度，促进淀粉酶的活性，保证和提高烟叶外观质量和内在品质；在特色农作物辣椒、花椒、坚果、人工菌等烘烤过程中，用甲醇燃料烘烤，释放的CO2对果蔬的烘干起到提质增鲜的作用；甲醇燃烧产生CO2进入花卉大棚，在给大棚保温的同时补充二氧化碳、增强花卉等植物的光合作用。

3.2 甲醇燃料在工业中的应用

在工业领域，甲醇燃料也可以发挥重要作用。以下是甲醇燃料在工业中的应用领域：

3.2.1 工业锅炉

甲醇可以作为燃料应用于工业锅炉中。工业锅炉是许多工业生产过程中的重要设备，用于提供蒸汽或热水等能源。使用甲醇燃料可以替代传统的煤炭、石油等非清洁能源，实现清洁燃烧，减少对环境的影响。甲醇的高能量密度和易储存等优点也使其适合用于工业锅炉。通过燃烧甲醇，可以产生大量的热量，为工业生产提供稳定的热源。

3.2.2 工业窑炉

甲醇可以作为燃料应用于工业窑炉中。工业窑炉是用于加热和熔化各种原材料的设备，如陶瓷行业、玻璃行业等。使用甲醇燃料可以替代传统的煤炭等非清洁能源，实现清洁加热和熔化。甲醇的燃烧温度可调，可以实现精准控制，提高产品质量和生产效率。

3.2.3 金属冶炼

甲醇可以作为燃料应用于金属冶炼中。金属冶炼是工业生产中重要的一环，需要大量的能源来加热和熔化原材料。使用甲醇燃料可以替代传统的煤炭等非清洁能源，实现清洁加热和熔化，如矿石的粗选、提质等。

总之，甲醇在工业领域中具有广泛的应用前景。无论是工业锅炉、工业窑炉还是金属冶炼等领域，使用甲醇燃料可以实现清洁燃烧、减少对环境的影响、提高产品质量和生产效率等目标。这对于推动工业领域的可持续发展和绿色转型具有重要意义。

3.3 在汽车运输领域中的应用

云南是高原山区省份，交通运输业相对落后，推广甲醇燃料可以促进云南交通运输业的发展，提高能源利用效率，降低运输成本，同时也能够减少对环境的影响。甲醇作为燃料在汽车运输领域中有广泛的应用前景。以下是一些可能的方面：

汽车燃料：甲醇可以作为汽车的燃料使用，它具有高能量密度、低排放、可再生等优点。与传统的石油燃料相比，甲醇燃料的成本更低，同时对环境的污染也更少。在云南，一些公司已经开始推广甲醇汽车，如吉利公司，并在曲靖建立了甲醇燃料加注站，以促进甲醇燃料的应用。

货车运输：甲醇可以用于货车的燃料，与传统的柴油相比，甲醇燃料的成本更低，同时排放也更少。由于云南地理位置的特殊性，使用甲醇燃料可以更好地满足货车在复杂地形和气候条件下的运输需求，提高物流效率，同时也能够降低运输成本和排放。

公共交通：公共交通是城市的重要组成部分，甲醇可以作为公共交通的燃料，例如公共汽车和地铁等。与传统的石油燃料相比，甲醇燃料的成本更低，同时排放也更少，因此更适合在城市中使用。这种应用可以促进城市交通运输的可持续发展，提高公共交通的环保性能。

船舶运输：船舶需要大量的燃料来支持其运输，而甲醇可以作为船舶的燃料之一。与其他燃料相比，甲醇燃料的成本更低，同时排放也更少，因此更适合在船舶运输中使用。

总的来说，在汽车运输领域中，甲醇作为燃料具有广泛的应用前景。但是，还需要更多的实践和政策支持来推动其广泛应用。同时，甲醇燃料的储存和运输也需要特别注意安全问题。在云南这个特殊的地理环境下，推广甲醇燃料可以促进交通运输业的发展，提高能源利用效率，降低运输成本，同时也能够减少对环境的影响。这对于实现“双碳”目标的战略具有重要的意义。

4 推广甲醇燃料应用的建议

云南作为中国重要的能源基地，具有丰富的煤炭、天然气等资源，同时也具有较为成熟的化工产业基础。随着清洁能源技术的不断发展和环保要求的不断提高，甲醇燃料作为一种新型清洁能源将会得到更广泛的应用和推广。同时，随着云南能源结构的转型升级和产业转型的推进，甲醇燃料的应用也将为云南的可持续发展和绿色发展提供有力支撑和优化配置补充作用。目前，甲醇作为燃料在云南的推广已经取得了一些成果，但仍需要更多的实践和政策支持来推动其广泛应用。同时，在云南发展和推广甲醇燃料的应用过程中，也存在一些挑战和问题：

一是甲醇燃料的生产和使用过程中可能产生的环境问题，如二氧化碳排放和空气污染等，可能会引起环保方面的反对。

二是传统石油燃料在能源市场上的长期主导地位，可能会对甲醇燃料的推广和应用造成挑战。

三是甲醇燃料的储存和运输存在一定难度，需要解决相关技术和安全问题。

四是甲醇燃料的价格也需要考虑市场竞争和政策支持等因素。

五是加强技术研发、提高能源转化效率。甲醇燃料在农业、工业领域、交通领域中的应用技术研发和推广尚需进一步发展。

只有克服这些挑战并实现可持续发展，云南的甲醇燃料产业才能真正展现出广阔的发展前景。为了推动云南地区甲醇燃料的推广和应用，提出以下建议：

一是加大政策支持力度。政府可以出台相关政策，鼓励、引导和支持甲醇燃料的生产和使用。例如，可以给予甲醇燃料生产企业税收减免、财政补贴等优惠政策，同时对使用甲醇燃料的企业和个人提供一定的补贴，鼓励更多人使用这种清洁能源。可以借鉴山西晋中市经验，全力构建全链条甲醇经济新生态，把发展甲醇经济作为能源革命和产业转型的重要途径。

二是加强技术支持和创新。鼓励企业加强技术研发和创新，提高甲醇燃料的生产效率和环保性能，降低其生产成本，提高其市场竞争力。同时，可以同省内外高校和科研院所开展广泛“产学研用”合作，如太原理工大学、中北大学、中科院山西煤化所、赛鼎工程公司、福建大为能源公司等院校及科研机构，长期从事甲醇、甲醇燃料、甲醇发动机、甲醇燃烧技术设备的生产研发工作，积累了多项科技成果。借助高校和科研机构的力量进行技术攻关和研发，实现成果转化，推动甲醇燃料技术的进步和创新。

三是建立完善的甲醇燃料产业链。这是推动甲醇燃料应用的重要环节，企业可以加强与上下游企业的合作，形成完整的甲醇燃料生产、运输、销售和使用链条，促进甲醇燃料产业的良性发展。同时，可以扩大甲醇燃料的使用范围，例如在农业、烟草、交通、工业等领域中推广甲醇燃料的使用，扩大市场需求。

四是加强市场监管和宣传引导。加强对甲醇燃料市场的监管，规范市场秩序，同时加强宣传引导，提高公众对甲醇燃料的认知度和接受度，加强安全管理，了解其使用方法和注意事项，提高使用安全性。

总之，甲醇燃料作为一种清洁高效能源，是未来能源发展的重要方向之一，也符合我国绿色低碳发展的战略方向，在云南推广应用具有重要意义。需要政府、企业和公众共同努力，从多个方面入手，加强政策支持、技术研发、市场推广和安全管理等方面的工作，推动甲醇燃料的应用和发展。云南作为中国重要的能源基地和化工产业基地，具有丰富的资源和应用领域，也有着广阔的市场需求和发展前景。通过推动甲醇燃料的生产和使用，不仅可以促进云南的能源结构调整和转型升级，提高能源利用效率和能源保供能力，降低环境污染，而且也可以带动相关产业链的发展，创造更多的就业机会和经济效益，还可实现绿色和可持续发展。云南有望成为我国南方重要的甲醇燃料生产和应用基地，为建设美丽云南、促进经济发展做出贡献。