全球能源绿色转型以及碳中和目标下，我国风光发电装机快速增长。截至2024年11月底，风电、光伏以超过13亿千瓦的装机总量占比全国发电装机的50%以上，形成了稳定的绿电供应能力和经济性目标。在此背景下，基于绿电驱动的需求侧绿电替代、绿色燃料替代，以及绿色原料替代也进一步具备的加速发展的成本优势。
近年来，绿色燃料受到全球各行业低碳转型的关注，航运业更是成为绿色燃料替代的主要市场之一。这是因为，对化石燃料的严重依赖使该行业成为温室气体排放的庞大来源，据国际海事组织（IMO）统计，全球航运每年消耗的化石燃料相当于2亿吨石油当量，燃料消耗占全球石油需求的5%；每年排放约10亿吨二氧化碳、甲烷等温室气体，占运输业排放量的13%。
2023年7月，IMO MEPC第80届会议达成2050年前实现国际航运温室气体净零排放目标。而目前看来，以绿色甲醇为代表的绿色燃料替代正在成为推动实现上述目标的有效路径。
市场与成本，绿色燃料未来
事实上，航运业减碳的压力不仅体现在2050年净零排放的目标，在2023年，欧盟公布“将航运业纳入EU ETS（欧盟碳排放交易体系）的改革立法”，2024年起，EU ETS将覆盖国际航线50%、所有总吨位超过5000吨的船舶只要进出欧洲经济区范围的港口，其二氧化碳排放将纳入欧盟排放交易系统的报告边界。
不断增强的监管压力和市场需求下，温室气体排放无疑将加重航运企业的成本。在日前刚刚闭幕的2024全球绿色航运大会上，众多专家指出，充分利用国内绿色电力制取绿色燃料氢氨、醇醚和合成燃料，将对交通航运行业走向零碳提供重要支撑。
燃料替代是航运业实现长期减碳目标的关键策略之一。但与汽车行业电动和氢能两种技术路线不同，在能源变革的不断创新中，航运业的绿色燃料替代仍然是一个“无人区”，尚无明确迹象表明哪种绿色燃料将成为最终选择，但综合技术和成本多方面来看，绿色甲醇以“燃烧高效、排放清洁”等特点，成为当下航运巨头们转型发展的首选。
全球航运巨头马士基是全球首家订购甲醇燃料船舶的集运公司，2023年，马士基订造18艘大型甲醇动力集装箱船。
马士基中国脱碳业务总监卡卡介绍指出，作为绿色航运的先行者，马士基目前已经有六艘能够使用甲醇的双燃料船舶投入运营。从当前的船舶情况来看，其对绿色甲醇的需求量约为1000-2000吨。虽然马士基不会仅依赖绿色甲醇这一种燃料，但绿色甲醇将作为重要的一环，来支撑马士基在2040年实现整个业务的净零温室气体排放目标。
2023年11月，马士基与中国风电龙头企业金风科技签署了年产50万吨的长期绿色甲醇采购协议；2024年10月，其再次与隆基绿能签署了生物甲醇长期承购协议，两者均预计2026年向马士基供应首批绿色甲醇燃料。
不过，和多数产业早期市场所存在的问题一样，即便各行业对绿色甲醇的呼声很高，但该产业的发展仍处于“雷声大雨点小”的态势，产能与成本仍然是制约绿色甲醇发展壮大的两座大山。
当前，基于可再生碳源、生物质、可再生电力等的绿色甲醇产能相对匮乏，尚无法支撑绿色燃料市场的大量需求。
西门子能源全球副总裁赵作智提到：若全球范围内规划的80多个项目全部投产，2027年全球绿色甲醇产能可达800万吨/年。在全生命周期温室气体排放框架下，绿色甲醇可减排63%-99%。
据北极星氢能网统计，2024年1月1日至今，国内签约、批复、备案、开工的绿甲醇项目达45个，全部规划产能约1500万吨/年。
另外一个制约绿色甲醇市场发展的就是成本因素。
中国工程院院士、上海交通大学讲席教授黄震在大会上指出，绿色甲醇的成本很大程度取决于制氢的绿电价格、生物质或碳捕集的成本。除此之外，绿色燃料的成本不仅要从内部看，还要从外部看，更要看全球碳约束，如欧盟碳关税、碳配额集碳奖惩等影响。
不过，随着中国“双碳”目标的达成，未来至少80%的电力来自可再生能源，成本也将大幅降低。一组来自于《全球氢能产业发展白皮书》的预测显示，当可再生能源电价降至0.13元/kWh时，碱性电解水制氢和PEM电解水制氢成本与现阶段的灰氢成本相当，届时极具竞争力的绿氢将会成为绿色燃料大范围应用的强力支撑。
构建绿色燃料的供应链生态
赵作智提出，为实现航运温室气体减排目标，目前业界主要从清洁能源、动力装置、能效技术、船载碳捕集等方面探索和应用可行的技术措施；绿电、以及基于绿电生产制造的绿色燃料是能源转型的关键。
在位于智利南部的全球首座综合性碳中和合成燃料工厂Haru Oni中，项目匹配的风电场年可利用小时数达6000小时。但即便在风力发电效率极好的情况下，将绿电转化成绿氢，再制成绿色燃料，实现项目从投资到运营再到销售的整条产业链落地，也需要多方合作探索完成。
为此，西门子能源作为联合开发商与多方合作伙伴共同设计并完成了Haru Oni项目的系统集成方案，打通了从绿电到绿氢，再到绿色甲醇等电制合成燃料（eFuel）的完整链条。2022年12月，该工厂生产出首批绿色燃料成功加注进保时捷的跑车中，验证了技术可行性。
值得一提的是，西门子能源为该项目提供了由风能转化为绿电的西门子歌美飒风电机组设备，以及由绿电到绿氢的质子交换膜电解槽设备。
在丹麦南部，还有另外一座已建成的50MW级电解水制氢工厂，其利用附近300MW太阳能提供低成本的可再生电力，生产的氢气用于全球大型商业电制甲醇（e-Methanol）生产工厂。电制甲醇的最终用户是马士基和燃料零售商Circle K等。作为保障马士基第一艘电制甲醇动力集装箱运输船的燃料供应，为航运业的大规模碳中和奠定基础。
同样，作为上述项目的重要供应商，西门子能源负责电解水制氢系统的设计、供货和调试，该系统包括三套大功率质子交换膜（PEM）电解水制氢设备。
“大型绿色燃料项目能否落地的核心，主要在于多种技术的协同，没有任何一家企业能够独立完成。”赵作智在解答如何推动航运转型和绿色燃料市场发展时这样回答，“就像演奏一场宏大的交响乐，把能源企业、政府机构、专家学者、非盈利机构等协同起来，推动不同的技术和解决方案齐头并进，这是当前西门子能源正在为全球能源转型所做的努力。”
为了促进各方合作，西门子能源联合国家能源集团、海南国际经济发展局三方倡议发起成立了清洁能源国际创新联盟，联盟将在绿色能源转化、绿色氢氨醇产业链、绿色低碳产业园区、碳足迹、绿色认证等领域积极推动资源整合、驱动创新与国际合作，打造海南能源经济转型和绿色燃料市场发展的桥头堡。这也是2024全球绿色航运大会选择在海南绽放的重要原因所在。
对于国内绿色燃料市场的发展，黄震院士在大会上提出了两点建议和展望。一是尽快打开我国绿色燃料市场空间，降低绿色燃料绿色溢价，将航运业纳入碳排放交易市场；二是加快绿色燃料标准与认证体系建设，促进与ISCC的接轨与互认，为我国绿色燃料的全球应用提供有力支撑。
