绿色甲醇技术展现了中国如何将风能和太阳能转化为液态燃料,提供了一条解决我国高碳排放的途径。我们年总碳排放量达103亿吨,每个人平均每天的能源消耗在7.5吨左右,这一消耗量难以大幅缩减。光伏和风能发电成本非常低,但是2019年西部送往东部的电量仅占全国煤电总量的12%,剩余的80%非稳定电力只能依赖储能技术。虽然电池技术已经研究了很久,但抽水储能还是最廉价的选项,只是受到地形限制。所以,我们把过剩的风能和太阳能直接转化为液体燃料——甲醇来存储能量。 电动汽车虽然被寄予厚望,但也面临能量密度与生产规模的双重限制。氢气每立方米能储存3.2千瓦时,天然气为10千瓦时,铅酸电池为90千瓦时。然而电池体积无法无限扩大,而且制造电池所需的原材料有限。此外,废旧电池处理技术还没有成熟,数百万辆废旧电池的处理成了问题。与这些问题相比,把风光直接转化为氢氧,再合成甲醇反而更划算。66%以上的能量可追溯到可再生能源来源。 绿色甲醇是如何炼成的呢?当风能和太阳能过剩时,它们可以被用来生产氢气和氧气。把氢气与一氧化碳结合在一起就可以合成甲醇。在这个过程中需要使用催化剂。 通过这种方式,西部最便宜的弃光弃风电力被转化为绿色液体甲醇。不仅降低了碳排放到原来的五分之一,还解决了多余风光的问题。 绿色甲醇在交通、供暖和供冷方面也有巨大潜力。吉利、长安等车企已经推出成熟甲醇发动机。西安、贵阳等地公交车多年来一直使用甲醇作为动力源。未来加注绿色甲醇-电混合动力汽车百公里油耗可控制在5升以下。 甲醇还可以作为船舶和飞机的液态燃料。与天然气相比,它的体积能量密度更高是其430倍。利用现有的天然气管道就能输送绿色甲醇到需要的地方。 分布式能源系统也能受益于绿色甲醇。广东有多座山顶5G基站采用甲醇重整制氢发电技术,稳定运行多年。2.5千瓦系统足以满足一栋别墅的用电需求,并且余热还能用于冬季供暖和夏季制冷。 西部煤炭电厂把100万大卡热量转换成30万大卡电能输送到用户端时还有60万大卡以热形式散失掉。而绿色甲醇可以同时把热量和电能送到需要的地方。 把传统燃煤发电厂粉煤灰作为废弃物处理时其实忽略了其中蕴藏着大量可燃烧物质与高营养矿物质资源。分离这些物质可以用来发电或者生产绿色甲醇;不可燃烧物质回填土地用于治理盐碱地或者沙漠;二氧化碳通过植物吸收形成闭环循环系统。 在西部光伏板下种植固沙植物不仅能发电还能固沙治理环境。 实现碳中和不是单纯技术问题而是能源、交通、土地、环保以及金融体系再造问题。我们需要更多跨界人才来推动这一过程:既有企业家精神的科学家也有具有科学素养的企业家来推动绿色甲醇产业化进程。 最后我们要明确“零碳”是一个伪命题——氧气和粮食都来自二氧化碳。关键在于将煤炭/石油经济转化为绿色经济。绿色甲醇具备成本可控、技术成熟以及基础设施可复用三重优势, 可能正是中国实现碳中和最现实、最快速、最经济路径之一。