液態(tài)陽(yáng)光，你聽說(shuō)過(guò)嗎？

它實(shí)際上是一種借助太陽(yáng)能作為動(dòng)力源，以水和二氧化碳為原材料，在催化劑的作用下生成甲醇，以替代化石能源，實(shí)現(xiàn)綠色、可持續(xù)的循環(huán)發(fā)展模式。

近日，由中煤鄂爾多斯能源化工有限公司牽頭實(shí)施的自治區(qū)“雙碳”科技創(chuàng)新重大示范工程的“揭榜掛帥”項(xiàng)目——“二氧化碳加綠氫制甲醇技術(shù)開發(fā)與示范”取得階段性進(jìn)展。該項(xiàng)目通過(guò)采用可再生能源電解水制氫系統(tǒng)集成技術(shù)進(jìn)行8760小時(shí)生產(chǎn)模擬表明，能夠滿足綠氫用量、供氫穩(wěn)定性、連續(xù)生產(chǎn)等要求，并優(yōu)化得出風(fēng)電裝機(jī)、光伏裝機(jī)、電解槽容量、儲(chǔ)氫容量等系統(tǒng)最優(yōu)配置。??

“長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)對(duì)石油高度依賴，而液體燃料供應(yīng)相對(duì)匱乏。利用太陽(yáng)能等可再生能源來(lái)制取綠氫，并使其與二氧化碳反應(yīng)生成液態(tài)陽(yáng)光甲醇，這不僅是達(dá)成‘雙碳’目標(biāo)的高效途徑，更是推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵舉措。”中煤鄂爾多斯能源化工有限公司包寶青介紹道，中煤鄂能化公司與中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所李燦院士團(tuán)隊(duì)合作，運(yùn)用“液態(tài)陽(yáng)光”技術(shù)工藝，順利達(dá)成太陽(yáng)能、水和二氧化碳向液體燃料甲醇的成功轉(zhuǎn)化，同時(shí)有力地促進(jìn)可再生能源的利用以及二氧化碳的減排。

氫能作為一種清潔高效、安全可持續(xù)的二次能源，其開發(fā)利用正在成為能源變革的重要方向。在制氫過(guò)程中，氫被分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫，其中綠氫尤為特殊，它是由風(fēng)電、光伏等可再生能源分解水制成，全程不產(chǎn)生二氧化碳。

甲醇作為一種理想化學(xué)儲(chǔ)氫分子，為解決氫氣儲(chǔ)存、運(yùn)輸成本以及安全利用等問(wèn)題提供可能性。針對(duì)風(fēng)光發(fā)電制氫存在不穩(wěn)定性、電解水槽電解效率較低、功率可調(diào)范圍受限、綠氫成本過(guò)高以及工業(yè)化推廣滯后等一系列問(wèn)題，中煤鄂爾多斯能源化工有限公司與中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)華北電力設(shè)計(jì)院有限公司、華陸工程科技有限責(zé)任公司等科研院所和企業(yè)攜手合作，共同組建二氧化碳加綠氫制甲醇技術(shù)開發(fā)與示范創(chuàng)新聯(lián)合體，并開展大規(guī)模風(fēng)光制氫技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)。

目前，這一“揭榜掛帥”項(xiàng)目采用華北電力設(shè)計(jì)院研發(fā)的可再生能源電解水制氫系統(tǒng)集成技術(shù)，已成功獲取關(guān)鍵參數(shù)，并依據(jù)這些參數(shù)對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案進(jìn)行深入優(yōu)化。不僅如此，該項(xiàng)目充分體現(xiàn)了電力與化工行業(yè)的深度融合，同時(shí)也是中煤鄂能化公司與華北電力設(shè)計(jì)院、大連化物所密切合作的成果。他們共同研發(fā)了風(fēng)光制氫合成甲醇一體化智慧管控技術(shù)，通過(guò)對(duì)風(fēng)光發(fā)電、制儲(chǔ)氫、合成甲醇等獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行一體化協(xié)調(diào)控制，借助生產(chǎn)趨勢(shì)預(yù)測(cè)、智能決策、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，成功地將不穩(wěn)定風(fēng)光資源轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定液態(tài)陽(yáng)光甲醇生產(chǎn)，有力保障整個(gè)項(xiàng)目安全、穩(wěn)定且高效地運(yùn)行。另外，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還成功研發(fā)出催化劑成型技術(shù)，對(duì)循環(huán)工藝進(jìn)行優(yōu)化，為反應(yīng)器設(shè)計(jì)提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)支撐。??

在包寶青看來(lái)，甲醇作為能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)化關(guān)鍵樞紐，不僅能夠長(zhǎng)期、穩(wěn)定且安全地儲(chǔ)存可再生能源，而且還能夠有效解決可再生電力在供給側(cè)與市場(chǎng)端所面臨隨機(jī)變化的難題。

“‘液態(tài)陽(yáng)光’這一技術(shù)可謂是‘一舉三得’。”包寶青說(shuō)道，它能夠解決風(fēng)電、光伏等間歇性能源的大規(guī)模儲(chǔ)能以及調(diào)峰問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)可再生能源高效消納，避免出現(xiàn)棄風(fēng)、棄光的現(xiàn)象。同時(shí)，甲醇作為氫能載體，能夠解決氫能儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中安全及成本問(wèn)題。而且，甲醇還能將二氧化碳進(jìn)行資源化利用，攻克工業(yè)領(lǐng)域中剛性排放二氧化碳這一棘手難題。通過(guò)規(guī)模化生產(chǎn)液態(tài)陽(yáng)光甲醇，不僅可以兼顧經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還能夠?qū)崿F(xiàn)資源的變廢為寶，同時(shí)緩解我國(guó)液態(tài)燃料短缺困境。