液態(tài)陽光智慧管控平臺，圖源華北電力設(shè)計院有限公司

 

該項目是全球首個液態(tài)陽光技術(shù)大規(guī)模工業(yè)化示范項目。項目利用太陽能、風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"。本項目的建設(shè)將打通液態(tài)陽光技術(shù)全流程，對推動我國可再生能源大規(guī)模制氫與煤化工產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展、實現(xiàn)煤化工產(chǎn)業(yè)向零碳綠色化工轉(zhuǎn)型、緩解國家能源安全問題都具有重大戰(zhàn)略意義。

 

近年來，華北院積極響應國家雙碳戰(zhàn)略和"兩個一體化"能源戰(zhàn)略，圍繞中國能建提出的“30·60”系統(tǒng)解決方案“一個中心”和氫能、儲能“兩個基本點”， 不斷打造全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)優(yōu)勢。在新能源制氫領(lǐng)域，華北院始終走在創(chuàng)新第一方陣，實現(xiàn)多項技術(shù)優(yōu)化創(chuàng)新集成，構(gòu)建了“風光氫+綠色化工”一體化應用解決方案，貫通能源與化工兩大業(yè)務領(lǐng)域，憑借華北院獨有的風光資源匹配等核心技術(shù)，形成了可復制、可推廣、投資可行的源網(wǎng)荷儲一體化商業(yè)模式，與世界多個頭部化工企業(yè)達成戰(zhàn)略合作，協(xié)同推進多個項目實施。

 

該項目的中標將進一步提升華北院在風光氫+綠色化工業(yè)務領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，為相關(guān)業(yè)務拓展提供強有力的支撐，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為零時制得的甲醇。

 

不少業(yè)界專家學者認為，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，且在存儲運輸方面可以完全復用目前的化石燃料的供應鏈，整體的社會建設(shè)成本更低。

 

世界能源結(jié)構(gòu)正面臨深刻調(diào)整，氫能已成為各國未來能源戰(zhàn)略的重要組成部分。自2020年“雙碳”目標提出后，我國氫能產(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“新風口”。

 

甲醇常溫下為液體，與高壓儲氫相比，甲醇是非常好的液體儲氫、運氫載體，便于儲存運輸，系統(tǒng)無高溫高壓，運行更加安全可靠。甲醇重整制氫燃料電池實現(xiàn)氫氣“即產(chǎn)即用”，更加經(jīng)濟、現(xiàn)實可行。同時，甲醇生產(chǎn)技術(shù)成熟，當前我國已是全球最大甲醇生產(chǎn)國。

 

在基礎(chǔ)實施建設(shè)上，甲醇補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)加油機的加注槍更換為甲醇加注槍即可，而且甲醇燃料加注時間短。加氫站造價極高，成本超過甲醇補給站的100倍。

 

 

化工廠概念示意圖，圖源視覺中國

 

此前根據(jù)報道，液態(tài)陽光燃料入選2022年度IUPAC化學領(lǐng)域十大新興技術(shù)。

 

注：2019年，國際純粹與應用化學聯(lián)合會（IUPAC）推出了“化學領(lǐng)域十大新興技術(shù)（Top Ten Emerging Technologies in Chemistry）”項目，以紀念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。該項目旨在展示化學的變革性價值，并讓公眾了解化學科學在促進社會福祉和地球可持續(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存的新機會。液態(tài)太陽燃料技術(shù)也因此被認為是“瓶裝可再生能源”和生產(chǎn)綠色化學品的戰(zhàn)略。

 

當前，太陽燃料示范工廠已開始在世界各地出現(xiàn)，美國、歐洲和亞洲的投資機構(gòu)都在推動在該技術(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，中國科學院大連化物所李燦院士團隊與蘭州新區(qū)石化產(chǎn)業(yè)投資集團合作，在蘭州新區(qū)啟動了國內(nèi)第一個太陽燃料生產(chǎn)示范工程——二氧化碳加氫合成甲醇技術(shù)開發(fā)項目。2020年1月，項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)太陽燃料合成項目被列入中國科學院2020年一季度重大科技成果轉(zhuǎn)化亮點工作，榮獲2021年度中國可再生能源學會科學技術(shù)發(fā)明一等獎和首屆香港TERA-Award智慧能源創(chuàng)新大賽金獎。

 

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

 

進入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)于實施興安盟京能煤化工可再生能源綠氫替代示范項目等風光制氫一體化示范項目的通知》。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)示范項目成功入選該項目清單。該項目總投資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，計劃2023年6月開工建設(shè)。

 

1月10日，巴彥淖爾經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)與揚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、生物制綠色甲醇項目，該項目計劃在開發(fā)區(qū)投資建設(shè)年產(chǎn)100臺綠氫設(shè)備裝配制造項目，并將公司總部、行政辦公場所、研發(fā)中心落地開發(fā)區(qū)，建成后GDP可達12-14億元。

 

全球氫能認為，大力發(fā)展液態(tài)陽光甲醇經(jīng)濟是解決我國光能及風能消納問題、提高液態(tài)燃料自給率、助推國內(nèi)雙碳目標加速實現(xiàn)的重要途徑之一，隨著液態(tài)陽光甲醇優(yōu)勢作用不斷凸顯，行業(yè)快速發(fā)展將是大勢所趨。