中科院院士李燦：綠色和低碳不應(yīng)混為一談，綠氫或成最佳解決方案
中國科學(xué)院院士李燦指出，綠色氫能是實(shí)現(xiàn)碳中和一個(gè)必然的進(jìn)步，但很多人沒有意識(shí)到，綠色和低碳其實(shí)是分開的。
記者：太陽能的利用率近年來大幅提升，如何更進(jìn)一步提升太陽能轉(zhuǎn)化效率，有哪些新的基礎(chǔ)研究成果正在轉(zhuǎn)化落地的路上？
李燦：太陽能利用有很多種方式，大家最熟悉的、最典型的就是光伏發(fā)電。太陽能光伏發(fā)電近幾年發(fā)展得非?？欤宰罹叽硇缘木Ч桦姵貋碚f，十年前，大規(guī)模工業(yè)化的利用率只有百分之十幾，而現(xiàn)在已經(jīng)提到了百分之二十二以上，實(shí)驗(yàn)室能達(dá)到26%，而理論上它的理想效率是31%。也就是說，我們現(xiàn)在幾乎快要達(dá)到天花板了。
太陽能是大自然白給的，跟其它化學(xué)轉(zhuǎn)化需要考慮原材料轉(zhuǎn)化率不同，在這種情況下再去談增加百分之幾已不是當(dāng)務(wù)之急了。相較于效率，成本反而是大家更關(guān)注的東西——想讓社會(huì)和接受接受這項(xiàng)技術(shù)，最終還是要看成本。
同樣是十年前，光伏發(fā)電跟煤、氣發(fā)電相比，它的成本大概在四倍以上，除了航天航空這些領(lǐng)域，民用幾乎是無法想象的。十年后的今天，它上電網(wǎng)的價(jià)格差不多就0.36元左右，幾乎就是“白菜價(jià)”，成本甚至低于火電。正因如此，兩年前我國取消了對(duì)光伏發(fā)電的政府補(bǔ)貼，但這絲毫沒有影響光伏市場(chǎng)的瘋長。究其原因，還是因?yàn)槭袌?chǎng)接受、認(rèn)可了它，自主發(fā)展的勢(shì)頭才會(huì)這么好。
記者：在您看來，液態(tài)陽光甲醇技術(shù)有著怎么樣的產(chǎn)業(yè)前景？
李燦：我們說光伏、風(fēng)電的發(fā)展很快，它們可以轉(zhuǎn)化成電能，但社會(huì)的終端需求不止是電能，很多領(lǐng)域像是交通出行、做飯炒菜，它們對(duì)電能都不是剛需，這就要求我們想方法把一部分捕獲下來的太陽能，轉(zhuǎn)化成更加方便使用的能源。
在過去，我們提出了電解水制氫，制出氫氣儲(chǔ)存起來，然后再使用到化工、煉冶金等各行各業(yè)中。氫氣作為一種氣體密度很低，儲(chǔ)存效率太低，那怎么辦？我們將它跟二氧化碳反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成液體甲醇，作為一種液態(tài)燃料進(jìn)行存儲(chǔ)和運(yùn)輸。正因如此，我們也給液態(tài)甲醇起了一個(gè)特別形象的名字——“液態(tài)太陽”，形象地表示可以把陽裝進(jìn)油桶里存起來。
（視頻來源：湖南衛(wèi)視“新聞大求真”）
記者：2020年蘭州新區(qū)建立液態(tài)太陽燃料合成工業(yè)化示范項(xiàng)目，今年中煤又在鄂爾多斯投資50億元啟動(dòng)了十萬噸級(jí)的液態(tài)陽光甲醇生產(chǎn)。您如何理解這些舉措背后的意義？
李燦：在我看來，液態(tài)陽光甲醇其實(shí)是“一箭三雕”，這是指儲(chǔ)氫，儲(chǔ)能和二氧化碳資源化利用可以“三管齊下”。首先，它能將快速發(fā)展的可再生能源電力消納轉(zhuǎn)化為可儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)募状?，?shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫；二，它能緩解我國液體燃料短缺的能源安全問題；三，它能充分利用二氧化碳資源，減排二氧化碳助力碳中和——1噸甲醇能消納1.375噸二氧化碳，10萬甲醇消納的就是近14萬噸二氧化碳，這是非?？捎^的了。
在技術(shù)上人們其實(shí)探討過很多減排的方案，但在實(shí)際操作上可行性不高，比如二氧化碳捕捉封存技術(shù)，存在一定的隱患而且成本太高，幾乎是一種凈投入，企業(yè)很難有自主推進(jìn)下去的動(dòng)力。相比之下，液態(tài)陽光甲醇技術(shù)不僅解決二氧化碳問題，同時(shí)還能產(chǎn)出工業(yè)基本原料，是雙贏的。
記者：您覺得，像液態(tài)太陽燃料這樣的新興技術(shù)的出現(xiàn)，是否會(huì)給我國的工業(yè)產(chǎn)業(yè)帶來顛覆性的變革？
李燦：有些行業(yè)是有出現(xiàn)顛覆性可能的，比如說甲醇的制出，理論上，如果它能做到很大規(guī)模，那么是有望將我國的汽油需求替代下來的，那么我們就不需要大量進(jìn)口石油了，在能源安全和能源定價(jià)上就更有主動(dòng)權(quán)和話語權(quán)。
記者：在推動(dòng)企業(yè)發(fā)展這些技術(shù)的過程中，您覺得他們最聚焦的難題是什么？
李燦：成本。以液態(tài)陽光甲醇舉例，它前期最大的投入就是光伏，這個(gè)投資成本是很高的，且成本回收至少要10年，這對(duì)于很多小企業(yè)而言是巨大的負(fù)擔(dān)。再者它需要的是多種技術(shù)解決方案的集成體，而非某種單一的技術(shù)，它是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，很多小企業(yè)沒有這個(gè)能力“吃”下這么大的“蛋糕”。正因如此，我們現(xiàn)在看到的項(xiàng)目都是由大集團(tuán)企業(yè)在牽頭。
隨著大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)和人們對(duì)技術(shù)的日臻熟悉，整個(gè)系統(tǒng)工程一定會(huì)進(jìn)一步縮小精簡，有了第一個(gè)成功范例后面就會(huì)好做。
記者：近年來“儲(chǔ)能”也是一個(gè)人們常常談及的話題。
李燦：是的，光伏發(fā)電是白天可以發(fā)電，但是晚上就不能了，但電網(wǎng)是經(jīng)不起這樣折騰的，電網(wǎng)需要的是平穩(wěn)輸出。儲(chǔ)能的話就能做到把白天一部分電勻出來，等到了晚上再放出來。
在大規(guī)模儲(chǔ)能方面現(xiàn)在說的比較多的是“水光互補(bǔ)”，即一個(gè)水庫本來本身在發(fā)電，白天水聚集起來少發(fā)一些電，主要利用白天的太陽光發(fā)電，等到了晚上沒有太陽光發(fā)電了，再去控制水電補(bǔ)上。我國現(xiàn)在就有一個(gè)很好的“水光互補(bǔ)”的儲(chǔ)能實(shí)例——青海的龍羊峽水電站，通過計(jì)算控制，它一直在很穩(wěn)定地向長江下游供電。不過“水光互補(bǔ)”這種模式對(duì)地理?xiàng)l件要求很高。
此外我這幾年也有一直在提的“光熱發(fā)電”，它不用水電“找補(bǔ)”，而是作為熱能儲(chǔ)存起來，通過調(diào)控?zé)峤橘|(zhì)，讓它在需要的時(shí)候可以像火電一樣平穩(wěn)地發(fā)電。目前，這種技術(shù)的材料已經(jīng)有了，只是成本需要再降下來。
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