綠氫工業(yè)化應用是實現碳中和的必由之路

 

1、技術自主領先。氫能規(guī)?；秒y，難在成本，因為氫能利用成本中的90%源于氫的壓縮、儲存和運輸。“規(guī)?；?、低成本、高效用”是氫能產業(yè)可持續(xù)發(fā)展、實現碳中和的關鍵?？萍冀缫惨恢敝铝τ谄平膺@個難題。中科院2020年度科技成果轉移轉化亮點工作之一“液態(tài)陽光合成項目(二氧化碳加氫制甲醇專利技術)”為碳中和提供了新思路。

 

液態(tài)陽光甲醇合成，是利用大規(guī)?？稍偕茉慈缣柲堋L能、水能等發(fā)電，進而電解水產氫，用可再生能源產生的氫氣與二氧化碳反應生成綠色甲醇，從而把可再生能源的能量存儲在液體燃料甲醇中。這提供了減排二氧化碳、儲存可再生能源再利用的切實可行的新技術。在這里，綠色甲醇吃掉二氧化碳，用碳不增碳，成為綠氫的有效液態(tài)載體，儲運非常便利。在具體利用方面，可以利用現有設施，配套適當的甲醇解氫裝置，進入原有工藝，無需大規(guī)模改造。通過“液態(tài)陽光工程”既可解決工業(yè)領域剛性排放數億噸級二氧化碳，又可實現規(guī)?；稍偕茉创鎯υ倮?，是實現“雙碳”目標的顛覆性技術和可行技術，具有完全自主知識產權，達到國際領先。

 

2、甲醇市場成熟。中國在甲醇領域已經進行了將近二十年的國家層面的推廣。目前國內甲醇的生產技術成熟，產業(yè)鏈完善，成本低于汽油和柴油。甲醇除了直接用于燃燒，還可用于內燃機和甲醇重整制氫燃料電池。2019年八部委聯(lián)合印發(fā)的《關于在部分地區(qū)開展甲醇汽車應用的指導意見》，鼓勵企業(yè)研發(fā)甲醇混合動力汽車、甲醇增程式電動汽車、甲醇燃料電池汽車產品，支持各地推進甲醇燃料生產及加注體系建設。

 

3、甲醇制氫優(yōu)勢。綠色甲醇是液態(tài)含氫元素比例最高的清潔能源，能量密度高, 其儲氫重量密度高達12.5wt%，常溫常壓下的甲醇儲氫要明顯優(yōu)于液化(多級壓縮且冷卻能耗巨大)、高壓(安全性無法保證)和其他儲氫技術;甲醇制氫裝置簡單，以綠色甲醇為原料制氫投資少、自動化程度高、生產能力易調節(jié);甲醇的安全性高，其作為液體儲存和運輸的安全性和便捷性都是得天獨厚的;甲醇做為燃料十分穩(wěn)定、揮發(fā)性較低，適合燃料電池的操作。這些優(yōu)勢高壓氣氫和液氫難以與之比肩。

 

國資委印發(fā)的《關于推進中央企業(yè)高質量發(fā)展做好碳達峰碳中和工作的指導意見》明確提出“國有企業(yè)要加大綠色低碳投資，積極開展低碳零碳負碳技術開發(fā)”，提出“穩(wěn)步構建氫能產業(yè)體系，結合工業(yè)、交通等領域典型應用場景，積極部署產業(yè)鏈示范項目”。同時以工業(yè)企業(yè)為推動的重點，“鼓勵企業(yè)積極開展綠色低碳先行示范，培育示范企業(yè)，打造示范園區(qū)”。這些高屋建瓴的低碳建設指導思想為綠氫的規(guī)?；I(yè)應用指明了方向。

 

作為碳中和的主力軍，綠色甲醇能夠發(fā)揮“綠色液體載氫”功能，通過嫁接成熟的甲醇市場化應用技術經驗，配套甲醇重整解氫，開展綠氫規(guī)?；I(yè)應用，既能夠滿足“雙碳目標”戰(zhàn)略要求，又為綠氫成本突破爭取了時間，是目前實現工業(yè)降碳的最優(yōu)路徑，具備規(guī)?；瘧脳l件。

 

能源轉型需要政府的推動力，可以借鑒燃料電池汽車示范城市群的成功經驗，采取政、資、產、學、研、用多方合作的方式，組成“綠氫(綠色甲醇)制、儲、運、用規(guī)?；痉秴f(xié)同體”，選擇幾個條件合適的區(qū)域建設大規(guī)模綠氫(綠色甲醇)制備示范園區(qū)，并開展規(guī)?；I(yè)應用路線研發(fā)與應用，可以起到杠桿作用，事半功倍。對示范園區(qū)給與電價優(yōu)惠政策、對工業(yè)應用場景給與配套綠色資金支持，進而帶動電解槽規(guī)模化生產制造，實現成本突破，帶動整體成本的大幅下降，實現綠色能源“安全、穩(wěn)定、清潔、經濟、永續(xù)”地造福人類社會。