所謂“液態陽光”,就是將太陽能等可再生能源產生的水進行電解產生氫氣,將二氧化碳和氫氣合成甲醇等綠色液體燃料,便於儲存和運輸。
“‘液態陽光’是真正利用可再生能源資源利用二氧化碳,實現大規模低碳甚至無碳能源的壹種方式。”2020年6月5438+2月65438+4月,中國科學院院士、中科院大連化物所研究員李燦在第九屆全球能源安全智庫論壇上表示。
值得註意的是,全球首個大型太陽能燃料合成示範項目於2020年6月5438+10月在蘭州正式投產,邁出了中國利用可再生能源大規模生產綠色甲醇的第壹步,也意味著中國開啟了向“液態陽光”甲醇經濟轉型的“大幕”。
能源系統的碳中和
《液態陽光》備受期待。
“中國已經設定了到2030年實現二氧化碳排放峰值、到2060年實現碳中和的目標。但同時,中國是世界上最大的能源生產國和消費國。要讓這樣壹個以碳基能源為基礎的超大型能源系統實現二氧化碳排放峰值和碳中和,是壹項艱巨的系統工程。”中國社會科學院國際法研究所外交系主任廖凡在論壇上指出。
在李燦看來,富煤、貧油、貧氣是中國能源資源稟賦的特點。在中國的消費結構中,化石能源占84%以上,70%以上的石油資源仍依賴進口。為了實現10年二氧化碳排放峰值和30年碳中和,除了自然光合作用、海洋吸收和節能外,還應發展可再生能源,提高非化石能源。
“尤其要重視‘液態陽光’技術的發展,這是發展可再生能源、實現大規模低碳甚至無碳能源、回歸地球生態平衡、為碳中和提供可行技術方案的重要路徑。”李燦認為。
相關計算表明,1噸甲醇可以轉化1.375噸二氧化碳。按照2020年中國甲醇年產能9358萬噸計算,甲醇年產能預計轉化二氧化碳數億噸;如果大規模使用可再生能源合成的“液態陽光”甲醇替代汽油,每年的二氧化碳減排量將超過6543.8+0億噸,相當於我國植樹造林的最大二氧化碳減排量。
壹舉多得
幫助解決可再生能源的間歇性問題
中國能源需求潛力巨大,導致二氧化碳減排任務艱巨。用可再生能源替代化石燃料,保障液體燃料供應,實現低碳經濟,是關系到中國能源安全和經濟可持續發展的重要問題。
液態太陽光不僅是太陽能大規模經濟利用的關鍵技術和發展方向,也是壹種新的化學儲能形式,有助於解決可再生能源的間歇性問題。
“‘液態陽光’是通過突破高效、低成本、長壽命的大規模電催化水分解制氫技術生產甲醇,氫能和甲醇都是穩定、長期的儲存能源。”在李燦看來,甲醇是壹種理想的化學儲氫分子,可以幫助解決氫能產業大規模發展所面臨的儲存、運輸和充裝約束。同時,“液態陽光”技術的應用還有另壹層含義,即解決偏遠地區的可再生能源和電力廢棄問題,這將是(超高壓)輸電之外的另壹種大規模輸送能源的方式。
從蘭州新區國內首個1000噸液態太陽能燃料合成示範項目的建成運營來看,技術路徑已經可行。
應用規模已初具規模
呼籲制定政策鼓勵綠色甲醇的發展
“液體陽光”甲醇不僅是壹種綠色液體燃料,也是壹種重要的綠色化工原料。
李燦認為,大規模使用“液態陽光”將有助於建立綠色、低碳、高效的新型能源體系,推動中國向綠色甲醇經濟轉型。尤其是在中國加強碳減排的當下,“液態陽光”有望迎來爆發式發展。
中國擁有世界上最大的甲醇市場。在能源應用方面,目前,甲醇作為壹種新型燃料,在餐飲、鍋爐、供熱、交通等領域的應用市場已經逐步形成。
“液態陽光”甲醇作為氫能的綠色載體,可以解決氫能的儲存和運輸問題,同時也可以讓燃料電池汽車全鏈條綠色化,幫助交通領域實現深度脫碳。
談及甲醇的未來發展,原機械工業部部長何光遠建議,將甲醇燃料作為新能源納入國家能源體系,統籌協調相關職能部門,出臺政策推廣和應用文件。“壹是要明確參與甲醇燃料推廣應用全過程的管理部門職責,以政策扶持為抓手,明確責任,以市場機制引導;第二,我們必須鼓勵堅持創新的科學和技術研究;三要協調規範引導,發揮行業積極性,推動甲醇燃料在我國的應用。”