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風、光發(fā)電的間歇性使其平穩(wěn)上網(wǎng)困難，目前主要是靠火電深度調(diào)峰，抽水蓄能、化學電池儲能等各類儲能方式也在發(fā)展中。但受制于現(xiàn)實條件、技術(shù)等局限，這些方式又難以在短期內(nèi)解決大規(guī)模儲能難題。對此，李燦提出利用“液態(tài)陽光甲醇”規(guī)模轉(zhuǎn)化消納可再生能源的新思路。
所謂液態(tài)陽光，基本原理是利用太陽能、風能等可再生能源分解水制綠氫，再由綠氫加二氧化碳轉(zhuǎn)化生產(chǎn)甲醇。換言之，以甲醇為載體實現(xiàn)太陽能等清潔能源的儲存、運輸及利用。“電難以儲運，液態(tài)的甲醇卻能輕易做到。相比傳統(tǒng)煤制甲醇工藝，二者在化學反應(yīng)上是一樣的，但來源不同。前者由煤轉(zhuǎn)化而來，按照傳統(tǒng)工藝，生產(chǎn)1噸甲醇約排放2-3噸二氧化碳；液態(tài)陽光甲醇可利用間歇的風、光發(fā)電，經(jīng)過分解水制綠氫，與二氧化碳進行反應(yīng)合成，在規(guī)模消納可再生能源的同時，還可以帶動其他工業(yè)過程的減碳。”李燦解釋。
上述思路不是只停留在研究階段。李燦介紹，首套千噸級規(guī)?；痉豆こ桃言谔m州成功完成并通過鑒定，目前正在籌劃上馬10萬噸級工業(yè)化生產(chǎn)項目。“生產(chǎn)1噸液態(tài)陽光甲醇可消納6000多度電，一個規(guī)模在百萬噸級的甲醇合成企業(yè)，相當于可存儲60億度電，儲能潛力巨大。”
除了永久儲存、便于運輸，液體陽光甲醇還具備多重功能：作為理想的低碳清潔燃料，其可替代油氣，有助于解決交通碳排放問題；作為中間體廣泛應(yīng)用于化學工業(yè)、材料合成等基礎(chǔ)工業(yè)中，可推動工業(yè)綠色制造；作為性能優(yōu)異的儲氫材料，使用甲醇儲氫還能緩解氫能儲運安全、成本等難題。
“氫能雖好，但因其體積密度低，通常需使用特殊的高壓氣瓶進行儲運。哪怕是裝著十幾克氫的高壓氣瓶也重達幾十公斤，運輸距離超過100公里，運氫成本甚至可能翻一倍。利用甲醇作為運輸介質(zhì)，100公斤甲醇經(jīng)過水汽重整可釋放18.75公斤的氫，運輸1噸甲醇相當于可釋放187公斤以上的氫，儲氫量高，而且用普通車輛常壓運輸即可，安全性高、經(jīng)濟性好。從這個角度來看，液態(tài)陽光甲醇可在多方面助力二氧化碳減排。”李燦舉例。
那么，哪些地區(qū)可發(fā)展液態(tài)陽光甲醇項目？用起來貴不貴？李燦告訴記者，許多煤化工產(chǎn)業(yè)集中的地區(qū)，諸如陜西榆林、寧夏寧東、內(nèi)蒙古鄂爾多斯等，長期受到高碳排放困擾，這些恰恰也是風、光資源豐富的地區(qū)，適宜發(fā)展液態(tài)陽光甲醇合成項目，將不穩(wěn)定的可再生能源轉(zhuǎn)化為可儲存的綠色甲醇，同時兼顧降碳與地方經(jīng)濟發(fā)展的雙重任務(wù)。
“目前，我國甲醇年產(chǎn)能在9000萬噸左右，若全部使用液體陽光甲醇替代，相應(yīng)減排二氧化碳1.2億噸以上。”李燦坦言，其項目成本主要取決于電解水制氫成本，受到當前可再生能源發(fā)電價格的影響，相比傳統(tǒng)工業(yè)甲醇稍貴一些。“但是要看這個帳怎么算。一方面，煤制甲醇并未將碳減排成本考慮進去，隨著節(jié)能降碳要求越來越高，這部分成本勢必不斷增加。另一方面，液態(tài)陽光甲醇成本已處在與其他能源日趨接近的交叉點上，新能源技術(shù)不斷進步，帶動可再生能源發(fā)電成本下降，電解水制氫成本持續(xù)下降。成本的一升一降，讓液態(tài)陽光甲醇的減碳優(yōu)勢逐步突顯。”
李燦建議，對于需要消納可再生能源電力、解決二氧化碳排放的地區(qū)，在發(fā)展初期可給予電價等方面的支持。對于應(yīng)用綠色甲醇作為燃料的車輛，也可給予稅費減免等政策傾斜支持。對于工業(yè)剛性排放二氧化碳的領(lǐng)域，獎勵可再生能源發(fā)電指標，以鼓勵企業(yè)通過液態(tài)陽光甲醇路徑實現(xiàn)節(jié)能降碳目標。
原標題：李燦院士：用“液態(tài)陽光”減碳
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