2050年我們將會迎接氫能時代的到來,形成10萬億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,這是一點都沒有問題的。煤的應用方式之一是變成甲醇,當然也可以煤制油,但是煤制甲醇將會作為新能源的一個重頭戲。
化石燃料時代向綠色能源時代的轉變是必然的,主要是兩個轉變:一個是化石能源消耗向綠色能源再生轉變,另一個是從高碳燃料向低碳燃料轉變,所以本質上是燃料的加氫減碳過程。全世界的電源40%是煤炭,而中國不一樣,中國70%是煤炭,核電占2%,太陽能占4.7%,風電占9.3%,水電占20.2%,所以可再生能源的努力方面,中國政府成了全世界的動力站。
風電和光伏的問題在于其不可預測性,所以肯定要儲能一部分,不可能全部上網(wǎng)。氫能具有零污染、零排放、無次生污染等特征,而且適應中、大規(guī)模儲能。人類每一次的能源變革都是提升減碳加氫、提升能量密度的過程。古代燒木材能量密度只有每公斤0.13兆焦,現(xiàn)在標準煤、天然氣到氫氣,能量密度最高達到了140兆焦,應該說氫能源是非常理想的清潔能源,但屬于二次能源,所以關鍵是要降低成本,而且技術路徑要重新設定。
甲醇制氫:實現(xiàn)氫能“即制即用”
相比傳統(tǒng)能源來講,甲醇不僅有排放清潔、綠色環(huán)保等優(yōu)勢。此外,氫氣在常態(tài)下是氣態(tài),需要在特殊的溫度和氣壓下方可轉化為液態(tài)予以貯存、運輸,存在一定的安全隱患。相比之下,甲醇在常溫常壓下為液態(tài),更易于運輸和儲存。
同常規(guī)的大規(guī)模制氫相比,甲醇制氫省去了氫氣的儲存和運輸環(huán)節(jié),屬于微型制氫裝置,離消費者最近,即制即用。還可適應中、大規(guī)模儲能;用途全能,可發(fā)電、供熱、用作交通燃料;
水氫機綜合了甲醇發(fā)電和燃料電池兩者各自的優(yōu)點,其基本工作原理與純氫燃料電池類似,只不過甲醇重整器替代了儲氫罐。在重整器內,甲醇和水的混合液被轉化為富氫重整氣,重整氣進入高溫質子膜電堆進行發(fā)電,并向外供應電力。
與傳統(tǒng)燃油發(fā)電機相比,水氫機具有明顯的節(jié)能減排效果,其使用成本和購置成本相對純氫燃料電池也更低。
在氫氣制取、加注、儲運等成本沒有重大突破前,水氫機在運營成本方面具有較大優(yōu)勢。
除此以外,以甲醇為動力能源,可以有效解決我國能源對外依存度較高的問題。
第一,在燃料來源方面,我國是甲醇生產(chǎn)最多的國家,最主要的來源為煤制甲醇,而煤制甲醇可有效解決煤炭直接燃燒污染大氣的問題;
第二,是可再生能源橋梁,用天然氣和生物質也可制甲醇;
第三,還可通過回收溫室氣體二氧化碳,與氫氣一起制備甲醇。
在國家節(jié)能減排政策的倡導下,水氫機無疑為氫能的發(fā)展帶來了變革性的力量,也成為汽車行業(yè)踐行綠色動力理念的最佳選擇。