李燦：液態陽光甲醇是構建現代能源體系的重要途徑
液態陽光甲醇是構建現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
中國能源新聞網記者張立寬
近日，國家發展改革委、國家能源局連續發布《“十四五”新型儲能發展實施方案》《“十四五”現代能源體系規劃》《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》《2022年能源工作指導意見》，對加快能源綠色低碳轉型、構建現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、與氫能的耦合發展和助力“雙碳目標”實現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：近日發布的《“十四五”現代能源體系規劃》提出，展望 2035 年，綠色生產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，可再生能源發電成為主體電源，碳排放總量達峰后穩中有降，基本建成現代能源體系。您認為，從技術的角度看，如何實現可再生能源的充分消納，使可再生能源成為發電主體電源，新型電力系統建設取得實質性成效，碳排放總量達峰后穩中有降？
李燦：清潔低碳、安全高效是現代能源體系的核心內涵，也是能源系統現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，根據各種數據分析，到2030年前可超額完成這個任務，正像《規劃》里提到的“進一步大幅提高”。現在面臨的大問題是如何實現巨量光伏風電的有效上網和消納問題。現行的平衡可再生能源發電上網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生根本改變，火電規模仍然很大，從業隊伍龐大，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，規模化轉化由煤化工等基礎工業排放的二氧化碳制取液態陽光甲醇，可實現一箭三雕，將可快速發展的再生能源電力消納轉化為可儲存運輸的甲醇，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。
中國電力報：充分利用可再生能源、轉化基礎工業排放的二氧化碳并制取液態陽光甲醇，確實是一個很好的思路，有助于綠色生產和消費模式的廣泛形成，其技術路徑和經濟型是怎樣的？
李燦：我們目前有大量的重化工產業，可以在煤化工和碳排放重災區大力發展液態陽光甲醇合成、實現規模化減碳，特別是支持可再生能源發電不具備上網的地區發展分布式電網，消納或轉化不穩定的光伏風電為可儲存的化學燃料如液態陽光甲醇（或綠色甲醇），液態陽光甲醇可永久儲存、容易運輸，每噸液態陽光甲醇可消納6000多度電，可規模化儲電（100萬噸甲醇相當于儲存60億度電），而甲醇是優良的綠色燃料，可代替汽油；甲醇又是性能優異的儲氫材料，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、材料等基礎工業中，實現工業綠色制造，是可兼顧我國構建現代能源體系、推進雙碳目標和經濟社會綠色發展的切實可行路徑。
中國電力報：前不久，《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》提出，到2035 年，形成氫能產業體系，構建涵蓋交通、儲能、工業等領域的多元氫能應用生態。可再生能源制氫在終端能源消費中的比重明顯提升，對能源綠色轉型發展起到重要支撐作用。您認為，可再生能源、液態陽光甲醇和氫能之間能否實現耦合發展，您對此有哪些思路建議？
李燦：這個問題非常好。非常幸運是，我國煤化工發達地區，往往光伏和風電資源也很豐富，例如，陜西榆林，寧夏寧東，內蒙鄂爾多斯，青海、新疆多地等等，將可再生能源發電與二氧化碳資源化轉化為綠色甲醇，既實現碳中和目標又產生經濟效益，也符合中央提出的先立后破、穩定經濟發展的戰略。社會上把液態陽光甲醇叫做綠色甲醇。在綠色甲醇燃料方面，現在市場進展很快，已經在船運和國際海運方面開始啟動，國內貴州等地甲醇汽車也將陸續使用綠色甲醇。
液態陽光甲醇生產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，基礎研究已經取得突破，我國已經成功實現千噸級規模工業化示范工程，具有全部知識產權，且工業化技術全部國產化。但目前綠色甲醇的應用市場還有待培育，與傳統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的液態陽光甲醇（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展。三是對于工業剛性排放二氧化碳的領域，獎勵可再生能源發電指標，鼓勵和要求企業通過液態陽光甲醇路徑實現碳中和目標。
責任編輯：張玉坤
關鍵詞： 重要途徑
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