
搭載內(nèi)燃機(jī)的燃油車解決高效低排問題;電動汽車解決高溫、高寒安全、提高有效行駛里程問題;氫燃料電池汽車解決氫氣安全攜帶供給問題。各有挑戰(zhàn),各有分工。
三者都必須面對實現(xiàn)“碳中和”能源(含原料)應(yīng)用的挑戰(zhàn)和轉(zhuǎn)型升級。不需要誰拯救誰,更不需要誰替代誰,也沒有誰覆蓋誰,唯有融合與多邊合作。
一、能源領(lǐng)域“不可能三角”理論的約束
我們知道,在開放宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)中,有一個著名的蒙代爾“不可能三角”理論。不可能三角(Impossible trinity)是指在經(jīng)濟(jì)社會的財政金融政策目標(biāo)選擇上,面臨諸多困境,難以同時獲得三個方面的最佳目標(biāo)。
在金融政策方面,“不可能三角”理論指的是資本自由流動、固定匯率和貨幣政策獨立性三者不可能同時兼得。
在能源領(lǐng)域,也有一個“不可能三角”理論,指的是能源的清潔、供應(yīng)穩(wěn)定和價格低廉三者不可能同時兼顧。
在電力儲能方面,同樣有一個“不可能三角”理論,即電力大容量長時間存儲、存儲和釋放便捷性、電力價格低廉且可移動,均不可能同時兼得。
面對能源轉(zhuǎn)型升級,面對實現(xiàn)“碳中和”能源的選擇,尋找低碳、清潔、可再生能源,成為當(dāng)今人類在能源領(lǐng)域(指一次能源和二次能源)破解上述兩個“不可能三角”理論的新挑戰(zhàn)。
二、科學(xué)認(rèn)識我們今天消耗的能源
在當(dāng)今人類消耗的能源中,大體分為兩類,一類是一次能源,一類是二次能源。一次能源包括化石燃料(如原煤、石油、原油、天然氣等)、核燃料、生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮堋⒑Q竽?、潮汐能等?/span>
一次能源又分為可再生能源和不可再生能源,前者指可重復(fù)產(chǎn)生的天然能源,如太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等,這些能源均來自太陽,可以重復(fù)產(chǎn)生;后者主要指各類化石燃料、核燃料等。能源危機(jī)以來,各國都重視不可再生能源的節(jié)約,加速對可再生能源的研究和開發(fā)與利用。
二次能源是指由一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換得到的能源,包括電能、汽油、柴油、液化石油氣和氫能、氨能等。二次能源又可以分為“過程性能源”和“含能體能源”,電能就是應(yīng)用最廣的“過程性能源”,而汽油、柴油、天然氣等是目前應(yīng)用最廣的“含能體能源”。
二次能源與一次能源轉(zhuǎn)換間必定有一定程度的損耗。二次能源不是直接取自自然界,只能由一次能源加工轉(zhuǎn)換以后得到,嚴(yán)格說是“二次能”。
三、甲醇燃料 破解能源“不可能三角”成為可能
在人類認(rèn)知的乙醇、氨、氫和甲醇新能源中,筆者認(rèn)為甲醇燃料具有破解能源“不可能三角”理論的可能。理由如下:
1、甲醇燃料由光(風(fēng))等可再生能源發(fā)電制氫,與用可再生能源發(fā)電捕捉或回收的二氧化碳資源合成,制備甲醇燃料。屬于清潔低碳“碳中和”能源。
2、甲醇燃料屬于常溫常壓液體燃料,與汽柴油燃料一樣,便于運輸、儲存、保管、攜帶,可以與現(xiàn)有液體燃料輸配送體系共存共享,實現(xiàn)穩(wěn)定供應(yīng)。
3、甲醇燃料既可以用于動力燃燒(汽車、船舶等內(nèi)燃機(jī)動力燃料),還可以用于熱力燃燒(工業(yè)取暖制熱鍋爐、陶瓷和低熔點合金燒結(jié)窯爐、食品烘焙、煙葉烘烤和果蔬大棚氣肥機(jī)、炊事餐飲等),還有甲醇無火焰催化制熱應(yīng)用等。甲醇燃料大量消耗和多渠道多模式應(yīng)用,具備低成本價格優(yōu)勢。
如果我們將新能源乙醇用于鍋(窯)爐燃料,一是原料無保障,二是成本沒優(yōu)勢。如果我們將新能源氨或氫,用于鍋(窯)爐燃料,安全和穩(wěn)定供應(yīng)幾乎為零。如果我們將新能源氨或氫用于炊事餐飲燃料,后果幾乎不可想象。
4、甲醇車載制氫(在線制氫)氣體燃料。由常溫常壓液體甲醇產(chǎn)出,一是規(guī)避氫能制、儲、運、加注高成本投入痛點問題;二是解決道路車輛攜帶氫能儲備裝置安全保障難點。甲醇車載制氫(在線制氫)裝置,既可為氫燃料電池在線提供氫氣,又可為甲醇燃料電池在線提供氫氣,還可為氫燃料發(fā)動機(jī)在線提供氫氣。
作為能源消費端的道路車輛、內(nèi)河航運船舶、水面船艇、特殊要求的使用裝備(包括固定發(fā)電裝備),都可以在燃料電池和氫燃料發(fā)動機(jī)之間,選擇所需。
試想一下,可再生能源發(fā)電制氫,與二氧化碳合成甲醇,以液態(tài)常溫常壓狀態(tài)存放,是不是一個破解電力儲能“不可能三角”理論的路徑。既長時間存儲、存儲和釋放便捷、價格低廉且可移動。
5、按照國家標(biāo)準(zhǔn)《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》(GBZ-230)規(guī)定,甲醇、乙醇和汽油均屬于中等毒性分級,按標(biāo)準(zhǔn)給出的公式計算,甲醇的危害指數(shù)為20,比乙醇和汽油都更小,危害更低。
您可以接受汽、柴油運輸車及加油站存在您的生活環(huán)境中,對甲醇燃料就沒有必要恐懼、排斥和誤解。
甲醇燃料里有甲醛,汽、柴油里有苯,從致癌物質(zhì)的角度,彼此彼此。國家標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)定,沒必要恐懼和排斥。
甲醇燃料有一定的腐蝕性,汽、柴油也有腐蝕性,這是耐腐蝕材料選取的問題,中國是全球甲醇最大的制造國,腐蝕問題早有對應(yīng)的技術(shù)方案,如何選擇什么材料應(yīng)用,還是彼此彼此。
只要這個地球還有石油,常溫常壓下的液體化石燃料就會給內(nèi)燃機(jī)源源不斷地提供能源;只要這個地球還在太陽系里,液態(tài)陽光甲醇就能持續(xù)地給人類可持續(xù)提供常溫常壓液體燃料。甲醇-破解能源領(lǐng)域“不可能三角”理論,一定會成為可能。
作者:魏安力
編輯:楊慧中
來源:今日頭條