储能难题的金钥匙

2020年1月17日，国内首个二氧化碳加氢合成甲醇技术开发项目在兰州新区绿色化工园区试车成功，在全球范围内首次实现了将太阳能等可再生能源转化为甲醇液体燃料工业化生产。项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢合成甲醇3个基本单元构成，利用太阳能产生的电力，在催化剂的作用下，先后完成电解水制氢、二氧化碳加氢，最终生产出绿色甲醇。而每生产1吨绿色甲醇，不仅不排放二氧化碳，还能消耗1.4吨二氧化碳。

绿色甲醇可有效利用不稳定的风、光、水能等可再生能源，在高峰时发电驱动电解水制氢，通过二氧化碳加氢制甲醇，实现化学储能。该项目技术对解决我国，尤其是西部地区，“弃风、弃光、弃水”现象，消纳清洁能源产能具有重要意义。此外，绿色甲醇还可以作为绿氢载体，有效解决氢能储存、运输的安全性难题。

氢燃料电池产业的曙光

氢气是一种无碳能源，并且具有热值高的优点。但由于是可燃气体，具有压缩困难、储存条件苛刻、运输成本高等制约因素，高昂的储氢运氢成本及基础设施建设成本限制燃料电池发展。

与高压储氢相比，甲醇是液体储氢、运氢的良好载体，便于储存运输，系统无高温高压，运行更加安全可靠。甲醇重整制氢燃料电池实现氢气“即产即用”，更加经济、现实可行。在基础实施建设上，甲醇补给配套体系可以充分利用现有的加油站系统，将传统加油机的加注枪更换为甲醇加注枪即可，而且甲醇燃料加注时间短。加氢站造价极高，成本超过甲醇补给站的100倍。

低碳交通新捷径

甲醇燃料，是利用工业甲醇或燃料甲醇加变性醇添加剂与现有的国标汽柴油（或分组油）按一定体积（或重量比）经过严格的科学工艺调配制成的一种新型清洁燃料。

交通领域碳排放约占全球碳排放总量的1/4，在我国约占碳排放总量的10%，其中城市公路交通是碳排放的重要来源。据天津大学内燃机燃烧学动力国家重点实验室数据，柴油动力运输车辆加上工农业机械、船舶、内燃机车等各类柴油动力，消耗商品油占总量的2/3，排放了总量63.4％的氮氧化物和95.9％的颗粒物。使用甲醇燃料替代后，可以大幅降低排放。以M15甲醇汽油为例，一氧化碳和碳氢化合物排放比使用93#汽油分别降低23.2%和28.5％，M15甲醇柴油则可降低一氧化碳79.4％，排气烟度降低85.9％。