绿色甲醇作为一种利用可再生能源生产液体燃料的创新方案,让中国在能源转型方面找到了新的出路。尽管中国每年碳排放高达103亿吨,人均日常消耗的碳排放量约为7.5吨,想要通过简单的节能减排来解决问题是不现实的。不过好在风电和光伏等可再生能源价格低廉得惊人,这个趋势在2019年前就已经显现出来。尽管东部地区从西部输送过来的风电和光伏电量仅占全国煤电的12%,但由于电网稳定性问题和非稳定出力问题的存在,80%的剩余电量都需要通过储能手段来兜底。电池研究虽然历经百年,抽水储能也能算是比较便宜的选择,但地形限制使得这种方式越来越难走通。于是人们开始考虑换一个思路:把多余的风力和太阳能直接转化成液体形式储存起来,用甲醇把能量装进罐子然后送到最需要它的地方。 电动车虽然被寄予厚望,但却难以突破能量密度和生产规模的瓶颈。氢气每立方米仅有3.2 kWh、天然气有10 kWh、铅酸电池有90 kWh,油箱也无法无限放大。加上电池材料多样化、储量有限以及回收技术尚未成熟等因素,造成了大量废旧电池对土地和水源造成污染。当储电成本仍然高于抽水储能时,把风、光先变成氢氧再合成甲醇就成为了一个更加划算的选择。因为超过66%的能量都来自可再生资源。 绿色甲醇的生产过程非常巧妙:废弃掉的风光电成为最佳副产品。虽然煤制甲醇已经拥有9000万吨产能并占汽油产能的四分之一,但其每生产一吨产品就会排放3.5吨二氧化碳。破解之道是将废弃掉的风光电转化为绿色氢氧;把绿色氧气送到煤气化过程中生成一氧化碳;一氧化碳再与绿色氢气在催化剂作用下合成甲醇。这样一来西部最便宜的废弃风光电就变成了绿色液体燃料,而且其碳排放量只有煤炭经济的五分之一还不到。 绿色甲醇不仅适用于交通运输领域还有很多其他应用场景:汽车可以直接使用内燃机“秒变”绿色动力;船舶和飞机则可凭借液态燃料天生的续航优势来运行;基站、别墅、工厂等分布式能源系统也都能使用。比如吉利和长安已经推出了成熟的甲醇发动机;西安和贵阳等地也已经有公交车在多年运营中取得了很好的效果;百公里油耗甚至可以压低到5升以下。 与传统火电厂不同的是绿色甲醇不仅可以发电还能供暖供冷:广东的40多座山顶5G基站就采用了甲醇重整制氢发电技术;2.5千瓦系统足以满足一栋别墅用电需求;热量还可以在冬季供暖夏季制冷。 西部100万大卡煤电厂只能给用户端送去30万大卡电而剩余60万大卡以热形式散掉;而甲醇却能将热量与电力一起送到需要它们的地方。 煤炭并不是敌人而是伙伴——将可燃部分与不可燃部分分离后就可以各取所需:可燃部分用来发电或制甲醇;不可燃部分用来回填土地或治理盐碱地和沙漠;二氧化碳被植物重新吸收实现循环利用。 在光伏板下种植固沙植物可以实现发电与固沙两不误——这样一来碳排与生态修复就能够打包解决。 政产学研需要真正坐到同一张桌子前才能推动绿色甲醇这条“液体阳光”之路从概念走向规模。 碳中和不仅仅是一个技术问题而是能源交通土地环保金融的体系再造。最缺的两类人是具有企业家精神的科学家以及具有科学素养的企业家——只有他们才能真正把实验室概念做成量产线并且读懂政策风向。 结语:“零碳”是一个伪命题——氧气与粮食都来自二氧化碳。关键在于把今天的煤炭/石油经济换成绿色经济。绿色甲醇已经具备成本可控技术成熟基础设施可复用等优势——或许正是中国实现碳中和最现实最快速最经济的路径之一。