在12月1日召開的張家口長城•國際可再生能源論壇(2020)上，中國科學院大連化學物理研究所研究員、中國科學院院士李燦指出，通過將太陽能電力電解水制取的“綠氫”進一步與二氧化碳反應(yīng)轉(zhuǎn)化為甲醇的“液態(tài)陽光”思路，將有效解決氫的存儲問題。

“今年新冠肺炎病毒肆虐全球，成為全世界最關(guān)注的話題，也讓人們認識到人類的脆弱，事實上，它與影響人類可持續(xù)發(fā)展的另外一個問題——氣候變化息息相關(guān)。”李燦表示，越來越多的證據(jù)表明，新冠病毒疫情的發(fā)生和流行，與生態(tài)環(huán)境的惡化有著密切的聯(lián)系，所以人類的可持續(xù)發(fā)展，將是一個是重大、長期的課題，而發(fā)展太陽能等可再生能源，是讓地球回歸生態(tài)平衡的必經(jīng)之路。

李燦指出，開發(fā)太陽能等可再生能源，將足以支撐人類的發(fā)展，科學家研究顯示，地球表面一小時接收的太陽能，就可以滿足全世界全年的能源消耗，而我國作為太陽能資源非常豐富的國家，將西北戈壁灘不到70%的面積用來建設(shè)光伏電站，假定效率僅為10%，就可以支撐全國的能源消耗。他表示，近年來，我國光伏、光熱發(fā)電發(fā)展迅速，規(guī)模快速增長，技術(shù)也不斷提升，未來將在保障能源安全方面發(fā)揮重要作用。

不過，作為可再生能源的太陽能和風能，其波動性、間歇性，以及分布不均衡等問題，始終是持續(xù)大規(guī)模發(fā)展的一大瓶頸。在李燦看來，通過將太陽能轉(zhuǎn)化為氫能等“化學能”的儲能方式，是一條重要的路徑。“可再生能源要大規(guī)模發(fā)展，就需要‘化學能’。用儲能的技術(shù)把波動的電能穩(wěn)定下來，對解決可再生能源的波動性、間歇性意義重大。”他表示，“可再生能源發(fā)電的規(guī)律與制氫的規(guī)律吻合的非常好，用制氫技術(shù)可以很好的解決可再生能源的儲能以及棄光棄風問題。”

談及可再生能源制氫技術(shù)，李燦表示，電解水制氫已經(jīng)發(fā)展了很長時間，未來有三個可能規(guī)模化應(yīng)用的方向——堿性水電解、高溫固體氧化物技術(shù)和固體聚合物水電解。他強調(diào)，電解水制氫需要大規(guī)模、低能耗、高穩(wěn)定性，目前，效率和規(guī)模化的問題仍然有待解決。

可再生能源制取“綠氫”，將有效解決可再生能源的消納問題，而對于“綠氫”的存儲，李燦提出了“液態(tài)陽光”的思路，即用二氧化碳和氫反應(yīng)生產(chǎn)甲醇。他表示，“制氫很重要，可再生能源制氫有諸多優(yōu)點，但缺點也很明顯，如氫密度很小，不得不使用液氫或高壓的方式，造成能耗和安全性等問題，所以，我們在制氫之后要進一步解決氫的儲存運輸問題。”

“二氧化碳和氫反應(yīng)生成甲醇，可以把氫的能量基本上完全轉(zhuǎn)移到甲醇中，不會造成熱力學上能量的損失，是一個非常好的儲能方式。同時，甲醇本身就是優(yōu)良的燃料，可以作為汽油來燃燒。”李燦介紹，甲醇的儲能效率高，輸出甲醇，是儲能的新思路，而且可以實現(xiàn)大規(guī)模、長期儲能，“我們用這種方式把太陽能變成‘液態(tài)陽光’，作為‘太陽燃料’的甲醇，將解決氫燃料制、儲、運安全等問題。”

在李燦看來，“氫能和作為‘液態(tài)陽光’的甲醇，將成為新的儲能形式，解決可再生資源間歇性的問題，同時解決邊遠地區(qū)難以上網(wǎng)的可再生能源棄風、棄光、棄水的問題，還將成為除特高壓輸電之外，另一種規(guī)模化輸送能源的途徑。”

來源：中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進會氫能分會

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