液態(tài)陽光智慧管控平臺(tái)，圖源華北電力設(shè)計(jì)院有限公司

 

該項(xiàng)目是全球首個(gè)液態(tài)陽光技術(shù)大規(guī)模工業(yè)化示范項(xiàng)目。項(xiàng)目利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源綠電通過電解水生產(chǎn)綠氫，再與煤化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的二氧化碳通過人工光合作用產(chǎn)生液態(tài)陽光燃料——"綠色甲醇"。本項(xiàng)目的建設(shè)將打通液態(tài)陽光技術(shù)全流程，對(duì)推動(dòng)我國(guó)可再生能源大規(guī)模制氫與煤化工產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展、實(shí)現(xiàn)煤化工產(chǎn)業(yè)向零碳綠色化工轉(zhuǎn)型、緩解國(guó)家能源安全問題都具有重大戰(zhàn)略意義。

 

近年來，華北院積極響應(yīng)國(guó)家雙碳戰(zhàn)略和"兩個(gè)一體化"能源戰(zhàn)略，圍繞中國(guó)能建提出的“30·60”系統(tǒng)解決方案“一個(gè)中心”和氫能、儲(chǔ)能“兩個(gè)基本點(diǎn)”， 不斷打造全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在新能源制氫領(lǐng)域，華北院始終走在創(chuàng)新第一方陣，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)技術(shù)優(yōu)化創(chuàng)新集成，構(gòu)建了“風(fēng)光氫+綠色化工”一體化應(yīng)用解決方案，貫通能源與化工兩大業(yè)務(wù)領(lǐng)域，憑借華北院獨(dú)有的風(fēng)光資源匹配等核心技術(shù)，形成了可復(fù)制、可推廣、投資可行的源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化商業(yè)模式，與世界多個(gè)頭部化工企業(yè)達(dá)成戰(zhàn)略合作，協(xié)同推進(jìn)多個(gè)項(xiàng)目實(shí)施。

 

該項(xiàng)目的中標(biāo)將進(jìn)一步提升華北院在風(fēng)光氫+綠色化工業(yè)務(wù)領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為相關(guān)業(yè)務(wù)拓展提供強(qiáng)有力的支撐，助力華北院高質(zhì)量發(fā)展。

 

 

“液態(tài)陽光”（Liquid Sunshine），即“清潔甲醇”和“綠色甲醇”，是指生產(chǎn)過程中碳排放極低或?yàn)榱銜r(shí)制得的甲醇。

 

不少業(yè)界專家學(xué)者認(rèn)為，甲醇來源豐富，既可以來自傳統(tǒng)化工行業(yè)，也可以通過可再生能源制備獲得，且在存儲(chǔ)運(yùn)輸方面可以完全復(fù)用目前的化石燃料的供應(yīng)鏈，整體的社會(huì)建設(shè)成本更低。

 

世界能源結(jié)構(gòu)正面臨深刻調(diào)整，氫能已成為各國(guó)未來能源戰(zhàn)略的重要組成部分。自2020年“雙碳”目標(biāo)提出后，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)熱度持續(xù)攀升，而甲醇重整制氫正逐漸成為現(xiàn)階段氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)“新風(fēng)口”。

 

甲醇常溫下為液體，與高壓儲(chǔ)氫相比，甲醇是非常好的液體儲(chǔ)氫、運(yùn)氫載體，便于儲(chǔ)存運(yùn)輸，系統(tǒng)無高溫高壓，運(yùn)行更加安全可靠。甲醇重整制氫燃料電池實(shí)現(xiàn)氫氣“即產(chǎn)即用”，更加經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)實(shí)可行。同時(shí)，甲醇生產(chǎn)技術(shù)成熟，當(dāng)前我國(guó)已是全球最大甲醇生產(chǎn)國(guó)。

 

在基礎(chǔ)實(shí)施建設(shè)上，甲醇補(bǔ)給配套體系可以充分利用現(xiàn)有的加油站系統(tǒng)，將傳統(tǒng)加油機(jī)的加注槍更換為甲醇加注槍即可，而且甲醇燃料加注時(shí)間短。加氫站造價(jià)極高，成本超過甲醇補(bǔ)給站的100倍。

 

 

化工廠概念示意圖，圖源視覺中國(guó)

 

此前根據(jù)報(bào)道，液態(tài)陽光燃料入選2022年度IUPAC化學(xué)領(lǐng)域十大新興技術(shù)。

 

注：2019年，國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）推出了“化學(xué)領(lǐng)域十大新興技術(shù)（Top Ten Emerging Technologies in Chemistry）”項(xiàng)目，以紀(jì)念I(lǐng)UPAC成立100周年暨門捷列夫元素周期表首次出版150周年。該項(xiàng)目旨在展示化學(xué)的變革性價(jià)值，并讓公眾了解化學(xué)科學(xué)在促進(jìn)社會(huì)福祉和地球可持續(xù)發(fā)展方面的潛力。

 

植物通過光合作用將二氧化碳和太陽能轉(zhuǎn)化為葡萄糖。同樣化學(xué)家通過創(chuàng)制“人工光合作用”模擬這一過程。液態(tài)太陽燃料技術(shù)就是這樣一種模擬自然光合作用的人工光合成技術(shù)，利用太陽能、水和二氧化碳生產(chǎn)甲醇等富含能量物質(zhì)，有望替代當(dāng)下的化石衍生燃料。此外，液態(tài)太陽燃料同電池一樣，可提供間歇性可再生能源儲(chǔ)存的新機(jī)會(huì)。液態(tài)太陽燃料技術(shù)也因此被認(rèn)為是“瓶裝可再生能源”和生產(chǎn)綠色化學(xué)品的戰(zhàn)略。

 

當(dāng)前，太陽燃料示范工廠已開始在世界各地出現(xiàn)，美國(guó)、歐洲和亞洲的投資機(jī)構(gòu)都在推動(dòng)在該技術(shù)領(lǐng)域的合作，甲醇制氫正走上產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路。

 

2019年，中國(guó)科學(xué)院大連化物所李燦院士團(tuán)隊(duì)與蘭州新區(qū)石化產(chǎn)業(yè)投資集團(tuán)合作，在蘭州新區(qū)啟動(dòng)了國(guó)內(nèi)第一個(gè)太陽燃料生產(chǎn)示范工程——二氧化碳加氫合成甲醇技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目。2020年1月，項(xiàng)目首次試車成功并生產(chǎn)出60%的粗甲醇，邁出了液態(tài)太陽燃料工業(yè)化生產(chǎn)第一步。液態(tài)太陽燃料合成項(xiàng)目被列入中國(guó)科學(xué)院2020年一季度重大科技成果轉(zhuǎn)化亮點(diǎn)工作，榮獲2021年度中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)和首屆香港TERA-Award智慧能源創(chuàng)新大賽金獎(jiǎng)。

 

2022年，氫能頂層設(shè)計(jì)落地，產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，甲醇制氫相關(guān)項(xiàng)目不外如是。相關(guān)閱讀：甲醇制氫如何撬動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)？

 

進(jìn)入2023年，1月4日，內(nèi)蒙古能源局發(fā)布《內(nèi)蒙古自治區(qū)能源局關(guān)于實(shí)施興安盟京能煤化工可再生能源綠氫替代示范項(xiàng)目等風(fēng)光制氫一體化示范項(xiàng)目的通知》。中煤鄂爾多斯能源化工有限公司10萬噸/年液態(tài)陽光—二氧化碳綠氫制甲醇技術(shù)示范項(xiàng)目成功入選該項(xiàng)目清單。該項(xiàng)目總投資49億元，配套新能源規(guī)模62.5萬千瓦，制氫能力2.1萬噸/年，計(jì)劃2023年6月開工建設(shè)。

 

1月10日，巴彥淖爾經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)與揚(yáng)州吉道能源有限公司簽訂新能源制氫、生物制綠色甲醇及綠氫設(shè)備裝配制造項(xiàng)目框架合作協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，吉道能源擬在巴彥淖爾市投資250億元建設(shè)新能源制氫、生物制綠色甲醇項(xiàng)目，該項(xiàng)目計(jì)劃在開發(fā)區(qū)投資建設(shè)年產(chǎn)100臺(tái)綠氫設(shè)備裝配制造項(xiàng)目，并將公司總部、行政辦公場(chǎng)所、研發(fā)中心落地開發(fā)區(qū)，建成后GDP可達(dá)12-14億元。

 

全球氫能認(rèn)為，大力發(fā)展液態(tài)陽光甲醇經(jīng)濟(jì)是解決我國(guó)光能及風(fēng)能消納問題、提高液態(tài)燃料自給率、助推國(guó)內(nèi)雙碳目標(biāo)加速實(shí)現(xiàn)的重要途徑之一，隨著液態(tài)陽光甲醇優(yōu)勢(shì)作用不斷凸顯，行業(yè)快速發(fā)展將是大勢(shì)所趨。