在全球能源轉(zhuǎn)型與 “雙碳” 目標(biāo)的大背景下，航空煤油行業(yè)正經(jīng)歷深刻變革?？沙掷m(xù)航空煤油作為航空領(lǐng)域脫碳的關(guān)鍵路徑，備受關(guān)注。而當(dāng)下，電制可持續(xù)航空煤油技術(shù)雖有望解決原料限制問題，卻因綠氫成本高昂缺乏經(jīng)濟(jì)可行性。探究化工靈活性對該技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的影響，成為2025年航空煤油行業(yè)投資決策的關(guān)鍵所在。

  一、航空煤油技術(shù)路徑分類：一步合成與兩步合成的差異剖析

  典型的電制可持續(xù)航空煤油技術(shù)路徑，涵蓋可再生能源、電解水制氫系統(tǒng)、二氧化碳捕集裝置和化工合成裝置。其中，可再生能源系統(tǒng)多由風(fēng)電和光伏構(gòu)成風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)，電解水系統(tǒng)采用堿性電解水制氫裝置，二氧化碳捕集裝置運(yùn)用成熟的煙氣碳捕集技術(shù)。根據(jù)化工合成的技術(shù)特點(diǎn)，可將其分為 “一步合成法” 和 “兩步合成法”，二者的關(guān)鍵區(qū)別在于是否存在易于存儲的中間產(chǎn)物，以及化工合流程的靈活性程度。

  “一步合成法” 以費(fèi)托合成為代表，其 SAF 合成路徑中各環(huán)節(jié)緊密耦合，缺乏便于存儲的中間產(chǎn)物，化工合成部分靈活性較差。費(fèi)托合成工藝包含逆水煤氣變換生成合成氣、合成氣催化生成烴類、精餾氫化處理生成航空煤油這 3 個(gè)主要化工流程。該工藝在穩(wěn)態(tài)工況下，碳利用率和能量利用率較高，但熱管理系統(tǒng)復(fù)雜，產(chǎn)物選擇性差。其負(fù)載調(diào)節(jié)范圍保守估計(jì)為 70% - 100%，最短調(diào)節(jié)周期為 7d。

  “兩步合成法” 以甲醇合成為典型，此路徑存在易于存儲的中間產(chǎn)物甲醇，且中間產(chǎn)物之前的合成過程靈活性良好。甲醇合成技術(shù)路徑包括甲醇合成、氣液分離、甲醇制烯烴、烯烴低聚和加氫精餾等 4 個(gè)主要化工流程。在穩(wěn)態(tài)工況下，直接甲醇合成路徑對 SAF 具有較好的選擇性，但綜合能量利用效率和碳元素利用率相對較低。不過，其調(diào)節(jié)范圍可達(dá)額定負(fù)載的 10% - 100%，調(diào)節(jié)周期最短為 1d 。

  二、航空煤油技術(shù)經(jīng)濟(jì)性對比：非靈活與靈活場景下的成本差異

  《2025-2030年全球及中國航空煤油行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報(bào)告》為深入分析 “一步合成法” 和 “兩步合成法” 在化工靈活性上的差異對技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的影響，構(gòu)建典型的離網(wǎng)型電制可持續(xù)航空煤油系統(tǒng)模型，包括風(fēng)電、光伏、電池儲能、堿性電解水制氫系統(tǒng)、PEM 燃料電池、儲氫和 SAF 合成裝置等 7 個(gè)主要單元。通過建立確定性混合整數(shù)線性分式規(guī)劃問題，以平準(zhǔn)化制可再生航空煤油成本最小為優(yōu)化目標(biāo)，綜合考慮多種約束條件，對兩種技術(shù)路徑進(jìn)行研究。

  在非靈活化工場景下，SAF 合成以額定產(chǎn)能運(yùn)行，要求穩(wěn)定的氫氣供應(yīng)。此時(shí)，兩種技術(shù)路徑的平準(zhǔn)化制可再生航空煤油成本相差不大，約為傳統(tǒng)航空煤油價(jià)格的 3.8 倍，約為生物航煤(HEFA)技術(shù)路徑的 2 倍。設(shè)備投資和氫氣成本分別占總投資的 30% 和 60% 。盡管 “兩步合成法” 在二氧化碳和氫氣利用效率上相對較低，但較好的產(chǎn)品選擇性使其成本與 “一步合成法” 差距較小。同時(shí)，靈敏度分析顯示，降低氫氣成本是所有電制可持續(xù)航空煤油路徑面臨的共同關(guān)鍵問題，且在該場景下 “一步合成法” 具有經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢。

  進(jìn)入靈活化工場景，情況發(fā)生明顯變化。SAF 合成裝置投資和綠氫成本在平準(zhǔn)化可再生航空煤油成本中占主導(dǎo)。研究發(fā)現(xiàn)，提高 SAF 合成裝置的靈活性是降低綠氫成本的必要條件。綠氫成本隨合成側(cè)調(diào)節(jié)周期和調(diào)節(jié)范圍的變化呈現(xiàn)階段性特征：在階段 I，調(diào)節(jié)周期縮短使綠氫成本快速下降約 0.6 元 /m3 ;階段 II，成本降低趨勢放緩，但對負(fù)載調(diào)節(jié)范圍要求提高，進(jìn)一步使綠氫成本下降約 0.6 元 /m3 ;階段 III，當(dāng)合成側(cè)調(diào)節(jié)周期較短且最低負(fù)載達(dá)到 30% 額定負(fù)載時(shí)，綠氫成本進(jìn)一步下降約 0.1 元 /m3 。這一過程中，系統(tǒng)棄電率顯著降低，從非靈活化工場景下的 50% 以上，逐步降至階段 I 的 35%、階段 II 的 15% ，從而減少了可再生能源和制氫側(cè)裝機(jī)容量需求，降低了綠氫成本。

  此外，在靈活化工場景下，“兩步合成法” 相比 “一步合成法” 更具優(yōu)勢?！皟刹胶铣煞ā?的綠氫成本比 “一步合成法” 低約 0.5 元 /m3 ，平準(zhǔn)化制可再生航空煤油成本低 2500 元 /t 。并且，“兩步合成法” 的分段工藝設(shè)計(jì)使其在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期能更早利用合成裝置投資降本優(yōu)勢，在市場競爭中更易占據(jù)先機(jī)。

  三、航空煤油行業(yè)投資建議：基于技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的策略選擇

  綜合上述研究，對于 2025 年航空煤油行業(yè)投資，得出以下關(guān)鍵結(jié)論與建議。電制可持續(xù)航空煤油降本的關(guān)鍵在于降低綠氫成本，而靈活化工是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的核心。相比非靈活化工場景，在單位產(chǎn)能裝置固定投資不變的情況下，靈活化工通過小幅增加合成側(cè)裝置容量，大幅降低系統(tǒng)棄電率，減少 “風(fēng) - 光 - 氫 - 儲” 系統(tǒng)裝機(jī)容量需求，可使綠氫成本降低約 50% 。

  以甲醇合成技術(shù)路徑為代表的 “兩步合成法”，憑借易存儲的液態(tài)中間產(chǎn)物緩沖，將化工合成分為靈活性高的階段 A 和集成度好的階段 B，能兼顧制氫側(cè)靈活性和化工側(cè)穩(wěn)定運(yùn)行屬性，在產(chǎn)業(yè)初期更具成本優(yōu)勢，其綠氫成本可進(jìn)一步降低 0.1 元 /m3 。因此，在缺乏其他電制可持續(xù)航空煤油技術(shù)路徑時(shí)，應(yīng)優(yōu)先發(fā)展 “兩步合成法” 技術(shù)路線，并重點(diǎn)關(guān)注其系統(tǒng)靈活運(yùn)行能力。

  對于新開發(fā)的電制可持續(xù)航空煤油技術(shù)路線，若屬于 “一步合成法”，在達(dá)到相應(yīng)能量利用效率和航空煤油選擇性時(shí)，需重點(diǎn)提升裝置靈活性，實(shí)現(xiàn)小于 7d 的靈活調(diào)節(jié)周期，負(fù)荷調(diào)節(jié)下限達(dá)到 50% 額定值;若屬于 “兩步合成法”，則應(yīng)確保靈活調(diào)節(jié)周期達(dá)到 1d，負(fù)荷調(diào)節(jié)下限達(dá)到 30% 額定值，并著重關(guān)注裝置的能量利用效率。

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