液態(tài)陽光甲醇是構建現(xiàn)代能源體系的重要途徑

——訪中國科學院院士、中科院大連化物所太陽能研究部主任李燦

中國能源新聞網(wǎng)記者張立寬

近日，國家發(fā)展改革委、國家能源局連續(xù)發(fā)布《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》《2022年能源工作指導意見》，對加快能源綠色低碳轉(zhuǎn)型、構建現(xiàn)代能源體系做出了一系列的部署。本報記者就可再生能源消納、與氫能的耦合發(fā)展和助力“雙碳目標”實現(xiàn)等問題采訪了中國科學院院士、中科院大連化物所太陽能研究部主任李燦。

中國科學院院士、中科院大連化物所太陽能研究部主任李燦

中國電力報：近日發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，展望 2035 年，綠色生產(chǎn)和消費模式廣泛形成，非化石能源消費比重在 2030 年達到 25%的基礎上進一步大幅提高，可再生能源發(fā)電成為主體電源，碳排放總量達峰后穩(wěn)中有降，基本建成現(xiàn)代能源體系。您認為，從技術的角度看，如何實現(xiàn)可再生能源的充分消納，使可再生能源成為發(fā)電主體電源，新型電力系統(tǒng)建設取得實質(zhì)性成效，碳排放總量達峰后穩(wěn)中有降？

李燦：清潔低碳、安全高效是現(xiàn)代能源體系的核心內(nèi)涵，也是能源系統(tǒng)現(xiàn)代化的總體要求和推進“雙碳目標”的重要途徑。但這些都需要發(fā)展切實可行的技術路徑做支撐。比如，為了爭取2030年前碳達峰，已經(jīng)計劃光伏、風電裝機量達到12億千瓦，這將是一個有力的保障。事實上，根據(jù)各種數(shù)據(jù)分析，到2030年前可超額完成這個任務，正像《規(guī)劃》里提到的“進一步大幅提高”?，F(xiàn)在面臨的大問題是如何實現(xiàn)巨量光伏風電的有效上網(wǎng)和消納問題?，F(xiàn)行的平衡可再生能源發(fā)電上網(wǎng)的主要途徑仍是靠火電，而我國以煤為主的基本國情短期不會發(fā)生根本改變，火電規(guī)模仍然很大，從業(yè)隊伍龐大，減少火電在一次能源中的比例需要一個循序漸進的過程，不可能一蹴而就。因此，帶來的問題一方面是如何消納快速增長的可再生能源電力；另一方面，在我國電力已經(jīng)基本滿足需求和抓好煤炭清潔高效利用的同時，解決我國石油短缺及液體燃料能源短缺的能源安全問題成為當務之急。鑒于此，我認為利用間歇的光伏和風電，規(guī)?；D(zhuǎn)化由煤化工等基礎工業(yè)排放的二氧化碳制取液態(tài)陽光甲醇，可實現(xiàn)一箭三雕，將可快速發(fā)展的再生能源電力消納轉(zhuǎn)化為可儲存運輸?shù)募状?，同時緩減我國液體燃料短缺的能源安全問題，最終助力碳中和目標實現(xiàn)。

中國電力報：充分利用可再生能源、轉(zhuǎn)化基礎工業(yè)排放的二氧化碳并制取液態(tài)陽光甲醇，確實是一個很好的思路，有助于綠色生產(chǎn)和消費模式的廣泛形成，其技術路徑和經(jīng)濟型是怎樣的？

李燦：我們目前有大量的重化工產(chǎn)業(yè)，可以在煤化工和碳排放重災區(qū)大力發(fā)展液態(tài)陽光甲醇合成、實現(xiàn)規(guī)?；瘻p碳，特別是支持可再生能源發(fā)電不具備上網(wǎng)的地區(qū)發(fā)展分布式電網(wǎng)，消納或轉(zhuǎn)化不穩(wěn)定的光伏風電為可儲存的化學燃料如液態(tài)陽光甲醇（或綠色甲醇），液態(tài)陽光甲醇可永久儲存、容易運輸，每噸液態(tài)陽光甲醇可消納6000多度電，可規(guī)?；瘍﹄姡?00萬噸甲醇相當于儲存60億度電），而甲醇是優(yōu)良的綠色燃料，可代替汽油；甲醇又是性能優(yōu)異的儲氫材料，可作為氫能的載體，緩減氫能的制儲運的安全和成本問題，更重要的是甲醇是重要的化學中間體，可廣泛應用在化學、材料等基礎工業(yè)中，實現(xiàn)工業(yè)綠色制造，是可兼顧我國構建現(xiàn)代能源體系、推進雙碳目標和經(jīng)濟社會綠色發(fā)展的切實可行路徑。

中國電力報：前不久，《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》提出，到2035 年，形成氫能產(chǎn)業(yè)體系，構建涵蓋交通、儲能、工業(yè)等領域的多元氫能應用生態(tài)?？稍偕茉粗茪湓诮K端能源消費中的比重明顯提升，對能源綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展起到重要支撐作用。您認為，可再生能源、液態(tài)陽光甲醇和氫能之間能否實現(xiàn)耦合發(fā)展，您對此有哪些思路建議？

李燦：這個問題非常好。非常幸運是，我國煤化工發(fā)達地區(qū)，往往光伏和風電資源也很豐富，例如，陜西榆林，寧夏寧東，內(nèi)蒙鄂爾多斯，青海、新疆多地等等，將可再生能源發(fā)電與二氧化碳資源化轉(zhuǎn)化為綠色甲醇，既實現(xiàn)碳中和目標又產(chǎn)生經(jīng)濟效益，也符合中央提出的先立后破、穩(wěn)定經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略。社會上把液態(tài)陽光甲醇叫做綠色甲醇。在綠色甲醇燃料方面，現(xiàn)在市場進展很快，已經(jīng)在船運和國際海運方面開始啟動，國內(nèi)貴州等地甲醇汽車也將陸續(xù)使用綠色甲醇。

液態(tài)陽光甲醇生產(chǎn)的基本原理是先通過太陽能等可再生能源分解水制綠氫（光解水和電解水制綠氫），然后利用綠氫轉(zhuǎn)化二氧化碳為甲醇，此技術原理上道法自然光合作用過程，基礎研究已經(jīng)取得突破，我國已經(jīng)成功實現(xiàn)千噸級規(guī)模工業(yè)化示范工程，具有全部知識產(chǎn)權，且工業(yè)化技術全部國產(chǎn)化。但目前綠色甲醇的應用市場還有待培育，與傳統(tǒng)的煤化工甲醇比成本稍高（不考慮碳排放稅情況下）。對此我有三點建議：一是由于液態(tài)陽光甲醇的成本主要取決于可再生能源電價，對于特殊地區(qū)解決二氧化碳排放的同時消納可再生能源電力，國家在電價方面給予政策上的傾斜支持。二是對于由可再生能源生產(chǎn)的液態(tài)陽光甲醇（或綠色甲醇）作為燃料，給予政策上的特殊支持（包括相關稅和費的免除），允許和鼓勵綠色甲醇汽車等的發(fā)展。三是對于工業(yè)剛性排放二氧化碳的領域，獎勵可再生能源發(fā)電指標，鼓勵和要求企業(yè)通過液態(tài)陽光甲醇路徑實現(xiàn)碳中和目標。

責任編輯：張玉坤

關鍵詞： 重要途徑