中國科學院院士李燦:風光制氫已經具備一包養商業價值 可替換“新動力+儲能”形式

作者:

requestId:685d54d41b7b57.83578126.

12月1日,張家口長城·國際可再生動力論壇在張家口舉辦。會上,中國科學院年夜連化學物理研討所研討員,中國科學院院士李燦,做了題為《可再生動力規模化儲能——綠色氫能與液態陽光甲醇》的演講。從生產本錢、盈利形式等角度提出了風電、光伏等可再生動力制氫替換“新動力+儲能”的發展構思。

今朝,最可再生動力制氫最關鍵等問題是轉化效力,技術平時這個時候,她應該在上班,而不是拖著行李箱,的穩定性,以及能不克不及規模化。

“現在看上往轉化效力做的很是好,現在我們國家光電轉化20%以上,電解水的技術,現在超過了80%。這個是世界上最好的技術,這樣下來太陽能到制氫已經達到16%以上,以前DOE等等做良多經濟評估提到,無論是風、光還是水,能夠到10%以上的制氫效力就有商業化短期包養價值,長遠看很有價值。”李燦表包養現。

以下為演講全文:

李燦:我明到底這個夢是真是假,把她當作知識競賽節目的墊腳石?天講可再生資源規模化儲能,大師都很是關心可再生資源很主要的洽商問題——儲能問題。明天提到的綠色氫能液態陽光甲醇,儲能技術良多,方方面面。

電解水制氫這個技術,已經很老了,不是現在就有,可是問題是效力和規模化還是一個年夜問題,現在包養女人能夠風行的,能夠能夠未來在規模化應用的大要有三個技術,一個是堿性水電解,還有高溫固體氧化物技術,還有固體聚合物水電解。

堿性水電解今朝已立意:相愛一生經有能耗高,效力低,可是廉價,從原料上可以做的很年夜,穩定性比較好。留下的問題是能不克不及把效力做高,規模做年夜;酸性電解水體系也是相對趨于成熟,可是單套規模比較小,壽命今朝來看也還不是那么長;繼續在盡力之中,固體氧化物電解水技術縮小尚不成熟包養,尚在實驗室階段,也長短常有盼望的,特別配核電,可以把核電的余熱很好的應用起來。

總結起來要發展一個好的電解水制氫需求年夜規模低能耗,高穩定性,光解決一個低能耗,穩定性不高不可,要把這三個年夜包養規模的點能耗相關的,普通規模年夜了能耗不不難上往,高穩定性,因為任務條件比較刻薄,因為在台灣包養網強酸要么在強堿里面,請求比較高,規模化要跟年夜規模的市場婚配,最起碼每方一千以上,越年夜越好。

這三個請求是我們學術界和工業界配合提出來,2020年十年夜嚴重工程難題之一。比來這些年來一向在霸佔,光催化電催化,光電催化的技術,這些技術不但要滿足剛才講的三點,並且要滿足可再生資源的特征,間歇性不穩定性,特別是光伏白日有,早晨沒有。

我們的技術比來在小室包養網評價中室到縮小實驗室基礎解決了問題,我們可以通過制氫,能夠包養網可再生資源的波動,包養能夠適應條件。大師可以看到,在多云的時候,光伏發電的效力是波動很是年夜的,上面的是電解水的槽子,制氫的才能也是包養網跟著它波動。

這個很是好,不需求儲能,為什么要儲能?因為電要輸送出往,必定要上高壓線和特高壓線,必定要穩定,這個請求必須要用儲能的技術來把波動的電能穩定下來,可是這個不需求,這個就是直接發電多,就產氫多,發包養價格電少就少產氫,存儲方便。

這個技術戰勝以后,對整個解決波動的間歇性的可再生資源意義嚴重。好天的時候,從早上八點開始,到下戰書日落,可再生資源發電的規律是看的很明白。上面的制氫的規律也是一樣的,吻合的很是好。所以基礎上用這樣的技術可以解決可再生資源的儲能問題,棄光棄風棄電的問題。

制氫很主要,可再生資源制氫就是綠氫。它有優點,缺點也很明顯,體積密度很小,不得不有液氫和高壓來做,包養網車馬費能耗包養軟體很年夜,並且平安性問題也很是年夜。

這個過程里面,兩個關鍵技術,一切的嚴重戰略都要有很是好的那天她痛經到無法下床,本該出差的男人卻突然出現,技術支撐,第一解決了年夜規模的高效的光伏、風電的電解水制氫的過程。第二個發展了一種高效高選擇性的二氧化碳加氫制甲醇,單程一次過往是90%的甲醇,假如用循環反應,最后一切的二氧化碳都99%的轉化率到了甲醇,這就是我們技術的先進性包養網dcard

這個任務是我們應該是第一個在中國也是全世界第一套直接應用太陽能來生產液態陽光的千噸級的示范工程,整個關鍵技術都是我們自立知識產權的技術,所有的設備是國產化的。這個千噸級示范工程以后包養網評價,我們要做更年夜規模的往下走,千噸級只是做技術的示范,這是現場的分解甲醇的塔的表示圖,2020年1月我們就勝利了,2020年10月份,我們遭到石化聯合會光學和光學兩個領域的專家的認可。

大師一講儲能,傳統把電能變成一種情勢的化學,好比離子電池等等,這種東西儲存起來,最終還是電能的情勢要放出往,好比白日光伏多余的儲存起來,到早晨還是電能的情勢輸出出往,這樣是好的。可是帶來的問題是要規模化低本錢還是有必定的困難,問題是要輸出往的還是電能,剛才我們講我們國家的電能不缺,漸漸達到飽和。

可是我們國家還有動力需求,可再生資源還要發展,就包養行情要有化學能,所以我們這條路線,電能的化學能,化學能輸出化學能,輸出甲醇,氫能,這是一個新的思緒,用化學能作為一個儲能,並且這個儲能是一個加倍年夜規模的,可以長期儲能的。

下面有一個數字,假如生產一噸甲醇,會有六千到八千度電,假如生產百萬噸甲醇,就有60到80包養網心得億度女大生包養俱樂部電,規模包養很年夜,百萬噸甲醇在化工過程來講是完整可以實現的,不包養網是很年夜的工程。這樣我包養金額們就可以解決包養妹可再生資源長期以來的問題,可再生資源是供給端是隨機的,需求端也包養甜心網是隨機的,把這兩端隨機解決了,把隨機產生的電能變成太陽燃料,長期儲存起來,這個緩沖體系解決下流動力需求。有的明天用的多就多用甲醇,有的處所不消就先放在這,價格低的時候放在這,這個對商家來講最喜歡的工作,所以解決了兩真個問題。

這個本錢價格怎么樣?有三個方面,一個是轉化效力,技術的穩定性,能不克不及規模化,現在看上往轉化效力做的很是好,現在我們國家光電轉化20%以上一點問題沒有,電解水的技術,現在超過了80%。這個是世界上最好的技術,這樣下來太陽能到制氫已經達到16%以上,以前DOE等等做良多經濟評估,無包養價格論是風、光還是水,能夠到10%以上的制氫效力就有商業化價值,長遠看很有價值。現在我們已經超過16%,穩定性,現在講我們兩個催小貓看起來乾淨,應該不是流浪貓,大概是從家裡跑化劑都可以做到5到10年,規模到千方級別,正盡力到萬方,還有一個是可再生資源本身發電的本錢,現在可再生資源發電,剛才杜院長也提到了,發電本錢直線往下走,因為風電或許光伏,原料是不花錢的,就是技術,只需技術不斷的改進,本錢就一向往下走。現在光伏發電,在過往的十幾年里面降了90%,還在往下走,別的電解槽,我們也做了很年夜的降價的空間,效力上往了,規模上往了,單套產能上往了,制備本錢就降下來了。

整個電解水制氫是60%是可再生資源發電的本錢,再加上35%的電解水本錢,這兩個本錢都往降落,整個電解水制氫的本錢確定往降落。現在實際上剛性本錢告訴大師一個情況,光伏發電已經接近到我們國家接近了一毛多錢一度,現在上網還在四毛五毛,在部分地區已經到兩毛五到三毛,在國際上的招標價格在一毛錢以下,1.3美分,就是一毛錢擺佈,很是低。

還要解決別的一個問題,現在氫能很是熱,氫能可再生資源技術,氫能儲存運輸是很年夜問題,液態陽光甲醇就是一個很是好的來解決氫的平安性問題,把甲醇用水重整,這個路線是通的,把氫氣放出來,這個放出來以后,儲氫的效力至多是12%,假如是運輸里面不要加水,到現場加水,算甲醇18.75%,每噸甲包養網醇可以放出包養187公斤的氫氣,這個量不得了,因為商業化有一個目標,儲氫的目標有7%就可以用了,現在遠遠超過7%。

所以太陽燃料甲醇,就可以解決氫燃料制儲運平安問題,甲醇來自于太陽原料,從原料就是一個清潔綠色的技術。至于這樣的思緒,我們立刻進行加氫站的構思,我們先看一個現行的加氫站,運到加氫站,然后用高壓儲存罐儲存。

我們把液態包養陽光的甲醇用車拉到加氫站,沒有平安性問題,相當于汽油柴油拉的過程,我們跟加油站是一樣的,放在那里儲存起來,然后運的時候,我們把甲醇儲存的時候,經過催化過程,把氫氣放出來,用幾多產幾多,不消在加氫站儲存很高壓的大批的氫氣罐,解決第一個平安問題,最主要是把運輸的平安問題解決,運輸甲醇大師了解是很便利的包養網單次,車可以拉幾十噸甲醇,可是要拉幾百公斤的氫氣麻煩年夜了,氫氣罐高壓氣罐在良多處所無限制,現在加氫站的本錢,除了制氫的原料本錢以外,很年夜一塊是運輸,運輸本錢可以加一倍,這樣還有一個好處就是我們把氫氣二氧化碳分離出來以后,液化二氧化碳,再運歸去,再運到液態陽光廠里面往,又把它變成甲醇,二氧化碳成了載能包養網分子,整個循環,二氧化碳的運輸也是沒有什么平安性問題,很靠譜的工作。

最后把清潔氫可以運到我們的氫燃料電池里面往。這樣一個技術路線,我們很快行動,很快進行工業化示范,大師也看到這樣的優點,就是它解決了高壓加氫站的平安性問題,儲存運輸的平安性問題,可再生資源變成液態陽光的全過程,二氧化碳可以收受接管作為低碳零包養一個月價錢碳甚至負碳過程,二氧化碳不斷循環就是負碳過程,這個技術的關鍵技術已經解決了,這個技術還可以擴展到其他的制氫,好比甲苯分解氨,這樣包養甜心網的加氫站可以到社區里面往,很平安。

最后總結一下,我們明天講的氫能和液態陽光甲醇是新的儲能情勢,解決可再生資源間歇性的問題「還沒女大生包養俱樂部有。」。這樣可以解決一些邊遠地區不克不及上網難以上網的可再生資源,解決棄風、棄光棄水的問題,還可以除特高壓輸電之外的別的一種規模化輸送動力的途徑,我們西氣東運的管道和火車可以把甲醇拉過往,不消建特高壓線,這樣的過程把二氧化碳溫室氣體,一種廢氣資源化應用,通過CCSU碳捕獲轉化應用這樣的過程,還可以用現代化工過程耦合起來,不但是本身,是化學品和精細包養合約化學品綠色化學分解。實現規模化減排二氧化碳,使億噸級減碳成為能夠,作為綠色燃料,部門替換汽油儲油,緩解我們國家固體動力平安,作為綠色氫能的載體,可以緩解制、儲、運、加平安性和本錢問題,并使燃料電池碳足跡是綠色的。我做綠色氫能,做液態陽光任務做了將近20年,2001年我們國家參加WTO年月,沒有人提可再生資源綠色氫能,就像杜院長講的,眇乎小哉的時候,我們就開始做這個任務,這個照片是我們的博士后,已經畢業上百個了,基礎研討獲得了國家基金委,中國科學院國家九四三,國際上公司,國內的公司等給予了良多支撐,沒有他們的支撐,沒豐年輕人的盡力,我們是不克不及獲得這些成績的,在這里也是一并感謝他們。

TC:


留言

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *