
導語:
大學母校校長郭孔輝院士打來電話,問我:落實中央提出的實現(xiàn)“碳排放達峰”和“碳中和”目標,汽車和各類行走機械,包括內(nèi)燃機,燃用合成可再生甲醇燃料,應(yīng)該是最佳的技術(shù)路線之一,為什么始終未見產(chǎn)業(yè)屆的具體行動,未見產(chǎn)品規(guī)模市場投放?
與郭院士長期保持聯(lián)系,在產(chǎn)業(yè)和技術(shù)路線的發(fā)展上,溝通最多,闡述觀點也無拘束。我用了一個多小時時間,從客觀背景、社會認識、產(chǎn)業(yè)觀點、甲醇制備與碳捕集技術(shù)、實現(xiàn)甲醇經(jīng)濟循環(huán)發(fā)展以及政策導向等不同層面,向郭院士做了匯報說明。
綜合上月召開的“船舶動力應(yīng)用甲醇燃料技術(shù)交流會”內(nèi)容和下周即將召開的“甲醇燃料輸配送及加注體系建設(shè)技術(shù)服務(wù)工作會議”思路,將內(nèi)容匯總整理,形成此文,供讀者參考,更希望行業(yè)能有行動。
中國是世界能源消費大國,也一定是可再生能源-甲醇制造大國,完全有資格在全球可再生能源應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)聲和引領(lǐng),今天的機會和主動權(quán)還在我們手中。
? 甲醇汽車和甲醇燃料推廣應(yīng)用的三大原動力
數(shù)據(jù)顯示,2020年,我國石油對外依存度達到72.7%,其中進口總量的70%來自中東和海灣等高風險地區(qū)。尋求國家能源安全保障戰(zhàn)略,降低石油對外依存度已經(jīng)迫在眉睫。
我國是全球最大的甲醇生產(chǎn)國和消費國,2019年全國甲醇產(chǎn)能約9000萬噸,占全球60%,產(chǎn)量約7000萬噸。甲醇作為傳統(tǒng)基礎(chǔ)化工不可或缺的原材料,正在向滿足清潔能源需求的液體燃料實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。盡管我國煤制甲醇和焦爐煤氣制甲醇占比較高,但在捕捉二氧化碳,與消納可再生能源制備氫氣合成甲醇方面,潛力巨大。
筆者認為,我國發(fā)展甲醇經(jīng)濟:
一是可以完全替代化石能源,以此實現(xiàn)保障能源安全和我國能源獨立自主可控;
二是以保持我國裝備制造體系完整健全和優(yōu)勢地位為基點,在鋼鐵、冶金、建材和煤化工領(lǐng)域,加快推進捕捉二氧化碳,與消納可再生能源制備氫氣合成甲醇項目的試點、示范直至全面推廣,為實現(xiàn)“雙碳”發(fā)展目標做出貢獻,為替代石油能源提供燃料保障;
三是在我國能源缺油、少氣、富煤的結(jié)構(gòu)下,以資源稟賦和因地制宜為原則,鼓勵燃料消耗技術(shù)創(chuàng)新和節(jié)能減排,建立燃料多元化的消費體系。
? 甲醇燃料應(yīng)用正向更廣泛區(qū)域拓展
目前,我國甲醇汽車已經(jīng)完成了政策、技術(shù)標準、行政許可和市場準入機制的建立,貴州、陜西、山西等省區(qū)已有數(shù)萬輛甲醇汽車運行。由中科院大連化學物理研究創(chuàng)新研制的甲醇重整制氫技術(shù),已經(jīng)組織開展規(guī)?;a(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)。2020年10月,國際海事組織批準了《甲醇/乙醇燃料船舶安全導則》,確定了甲醇燃料在船舶上應(yīng)用的技術(shù)規(guī)范和許可。甲醇燃料在鍋(窯)爐和北方地區(qū)替代散煤燃燒取暖正在被廣泛推廣。甲醇燃料在煙葉、橡膠、食品烘干、果蔬大棚和炊事等領(lǐng)域里的應(yīng)用,正在從一縣、一市、一省的應(yīng)用,向更廣泛的區(qū)域拓展。
推廣甲醇燃料加注和配送服務(wù)必須先行,其認知正在成為產(chǎn)業(yè)和社會的共識,正在被付諸實施。即將召開的“甲醇燃料輸配送及加注體系建設(shè)技術(shù)服務(wù)工作會議”傳遞的信息和實踐經(jīng)驗,將為業(yè)界從業(yè)者提供有益和有效的參考。
世間任何物資,有創(chuàng)新就有需求,有需求就有供應(yīng)。選擇甲醇燃料應(yīng)用,沒有必要瞻前顧后,因為“雙碳”目標是人類為了地球可持續(xù)發(fā)展而提出的,走合成可再生能源的能源發(fā)展之路,是一條科學和可持續(xù)之路。
? 甲醇是真正意義上的“碳中和”能源
2006年度諾貝爾化學獎獲得者喬治A奧拉,針對全球能源危機,提出了甲醇經(jīng)濟,作為應(yīng)對油氣時代過后能源問題的一條解決途徑。通過發(fā)展合成可再生甲醇能源產(chǎn)業(yè),在能源供應(yīng)端實現(xiàn)非碳氫能源替代化石能源的戰(zhàn)略目標。在動力和熱力燃燒領(lǐng)域,推廣甲醇燃料應(yīng)用,實現(xiàn)能源消費端對化石能源消費的替代。
筆者認為:1834年美國人托馬斯.達文波特制造了第一輛電動汽車,1876年世界第一臺內(nèi)燃機誕生,我國將早于內(nèi)燃機42年之久的電動汽車賦予新能源汽車的定義,并給予了包括財政在內(nèi)的政策支持。中國科學技術(shù)大學校長包信和院士提出:“氫很好,跟氧一反應(yīng)就能生成水,但問題是在自然界當中,氫是不存在的?!蔽覀冞@個地球有煤礦,有油田和氣田,但沒有氫礦、氫田。氫存在于各種化合物中,需要通過制備得到,制氫需要能量,氫在我國也被賦予新能源的定義。
對比發(fā)電、電力制氫和煤制甲醇消耗碳氫能源的占比,筆者認為,我國今天著力發(fā)展的甲醇燃料,也應(yīng)該被納入新能源體系。當我們通過試點、示范直至全面推廣捕捉二氧化碳與消納可再生能源制氫氣合成甲醇后,這個甲醇就是真正意義上的“碳中和”能源,就是甲醇循環(huán)經(jīng)濟。
? 發(fā)展甲醇經(jīng)濟的四大優(yōu)點
2019年10月22日,中國工程院原副院長謝克昌院士在“第九屆全球新能源企業(yè)500強峰會”上指出:要在能源體系框架下進行能源轉(zhuǎn)型和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,防范不切實際的能源轉(zhuǎn)型對經(jīng)濟發(fā)展和能源供應(yīng)造成的傷害。
2020年12月1日,中國科學院副院長張濤在張家口可再生能源峰會上呼吁:“拆掉能源體系中的一堵堵“圍墻”,讓各能源品種有機融合,共同擔當起降碳減排重任”。
2020年12月14日,中國社會科學院發(fā)布研究報告——“碳中和前景下的未來能源-選擇與路徑”。
針對甲醇作為燃料仍然存若干質(zhì)疑,筆者特別總結(jié)甲醇的四大優(yōu)點,供讀者參考。
優(yōu)點一,甲醇可以通過有效捕捉二氧化碳,與消納可再生能源制氫合成符合“碳中和”屬性的能源;
優(yōu)點二,甲醇屬于常溫常壓液體燃料,可以充分利用現(xiàn)有社會資源(現(xiàn)有的液體燃料輸配送、加注和配送體系)實現(xiàn)供給;
優(yōu)點三,可以在現(xiàn)有的內(nèi)燃機動力裝備中作為替代燃料應(yīng)用,且具有低碳低排的基本優(yōu)勢;
優(yōu)點四,甲醇是目前人類認知的氫能最佳載體,隨著甲醇重整制氫燃料電池技術(shù)成果進入規(guī)模化產(chǎn)業(yè)建設(shè)和投產(chǎn),不依賴高壓低溫輸配送系統(tǒng)、加注系統(tǒng)、復(fù)雜的載氫系統(tǒng)的甲醇燃料電池,其應(yīng)用市場將會展現(xiàn)出極大的生命力。
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本文作者:魏安力 系工信部甲醇汽車推廣應(yīng)用專家指導委員會秘書長
來源:中國汽車報網(wǎng)