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李燦院士:“液態陽光”將有效解決氫能存儲難題

   2020-12-02 氫促匯

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核心提示:在12月1日召開的張家口長城國際可再生能源論壇(2020)上,中國科學院大連化學物理研究所研究員、中國科學院院士李燦指出,通過將

在12月1日召開的張家口長城•國際可再生能源論壇(2020)上,中國科學院大連化學物理研究所研究員、中國科學院院士李燦指出,通過將太陽能電力電解水制取的“綠氫”進一步與二氧化碳反應轉化為甲醇的“液態陽光”思路,將有效解決氫的存儲問題。

“今年新冠肺炎病毒肆虐全球,成為全世界最關注的話題,也讓人們認識到人類的脆弱,事實上,它與影響人類可持續發展的另外一個問題——氣候變化息息相關。”李燦表示,越來越多的證據表明,新冠病毒疫情的發生和流行,與生態環境的惡化有著密切的聯系,所以人類的可持續發展,將是一個是重大、長期的課題,而發展太陽能等可再生能源,是讓地球回歸生態平衡的必經之路。

李燦指出,開發太陽能等可再生能源,將足以支撐人類的發展,科學家研究顯示,地球表面一小時接收的太陽能,就可以滿足全世界全年的能源消耗,而我國作為太陽能資源非常豐富的國家,將西北戈壁灘不到70%的面積用來建設光伏電站,假定效率僅為10%,就可以支撐全國的能源消耗。他表示,近年來,我國光伏、光熱發電發展迅速,規模快速增長,技術也不斷提升,未來將在保障能源安全方面發揮重要作用。

不過,作為可再生能源的太陽能和風能,其波動性、間歇性,以及分布不均衡等問題,始終是持續大規模發展的一大瓶頸。在李燦看來,通過將太陽能轉化為氫能等“化學能”的儲能方式,是一條重要的路徑。“可再生能源要大規模發展,就需要‘化學能’。用儲能的技術把波動的電能穩定下來,對解決可再生能源的波動性、間歇性意義重大。”他表示,“可再生能源發電的規律與制氫的規律吻合的非常好,用制氫技術可以很好的解決可再生能源的儲能以及棄光棄風問題。”

談及可再生能源制氫技術,李燦表示,電解水制氫已經發展了很長時間,未來有三個可能規模化應用的方向——堿性水電解、高溫固體氧化物技術和固體聚合物水電解。他強調,電解水制氫需要大規模、低能耗、高穩定性,目前,效率和規模化的問題仍然有待解決。

可再生能源制取“綠氫”,將有效解決可再生能源的消納問題,而對于“綠氫”的存儲,李燦提出了“液態陽光”的思路,即用二氧化碳和氫反應生產甲醇。他表示,“制氫很重要,可再生能源制氫有諸多優點,但缺點也很明顯,如氫密度很小,不得不使用液氫或高壓的方式,造成能耗和安全性等問題,所以,我們在制氫之后要進一步解決氫的儲存運輸問題。”

“二氧化碳和氫反應生成甲醇,可以把氫的能量基本上完全轉移到甲醇中,不會造成熱力學上能量的損失,是一個非常好的儲能方式。同時,甲醇本身就是優良的燃料,可以作為汽油來燃燒。”李燦介紹,甲醇的儲能效率高,輸出甲醇,是儲能的新思路,而且可以實現大規模、長期儲能,“我們用這種方式把太陽能變成‘液態陽光’,作為‘太陽燃料’的甲醇,將解決氫燃料制、儲、運安全等問題。”

在李燦看來,“氫能和作為‘液態陽光’的甲醇,將成為新的儲能形式,解決可再生資源間歇性的問題,同時解決邊遠地區難以上網的可再生能源棄風、棄光、棄水的問題,還將成為除特高壓輸電之外,另一種規模化輸送能源的途徑。”

來源:中國產業發展促進會氫能分會



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