甲醇具有多重優勢
數據顯示,2012年至2015年,全球可再生能源方面的投資為10500億美元,其中,美國1570億美元,占比15%;歐洲2600億美元,占比25%;中國3150億美元,占比30%。中國在可再生能源的能力方面比世界其他地方發展更快,中國正在變成世界可再生能源的動力站,未來5年,中國將在可再生能源領域成為領導。
這其中,甲醇是高效的能量載體,易于存儲和轉換。利用甲醇作為燃料的水氫機,實現了零污染物排放,只排放純凈水和少量的二氧化碳,而二氧化碳又是制甲醇的原料,真正實現了碳循環,因此被認為是新能源動力發展的主流。
甲醇能源符合新工業革命所倡導的分布式能源生產與利用方式的各項特征,其在未來全球能源結構變革中的重要地位和作用已逐步為各國所重視。我國在轉變能源結構和開展節能減排過程中,需要充分發揮甲醇能源的作用。
甲醇作為一種綠色的二次能源具有多重優勢:比電更容易分散儲存,可像天然氣一樣利用管網進行規模化配送;獲取方式多元,既可從煤、石油、天然氣等化石能源制取,也可還可以通過太陽能、風能等間歇式可再生能源電制氫,并利用空氣中的二氧化碳催化合成制取甲醇,這一循環利用資源的綠色技術已實現產業化,制取成本較低。
2011年10月,國家發展改革委能源研究所曾發布研究報告:到2020年、2030年和2050年,我國風電裝機容量將分別達到200GW、400GW和1000GW,2050年滿足全國17%的電力需求。如按儲能比20%計算,2050年需要200GW儲能設施,而傳統儲能方式已不能滿足可再生能源發展需要。
而甲醇在可再生能源存儲方面的獨特優勢,可將難以并網的間歇性電能轉變為甲醇。與抽水蓄能、壓縮空氣、二次電池等儲能方式相比,甲醇具有地理環境制約少、規模適應性寬、投資成本低、環境友好等顯著特征。
推動水氫產業發展
當前,氫能利用產業正加速發展,受到世界發達國家政府和企業的高度重視,已成為世界經濟新的增長點。燃料電池是氫能利用的典型代表。與相同用途的其他熱機相比,燃料電池的能效可高出30%~50%。但要實現這一氫能革命目標,當前仍面臨著技術、成本、體制以及基礎設施配套等諸多瓶頸問題。
針對氫能“儲運難、成本高”的問題,水氫產業創始人向華博士在“水基科學向華理論”的基礎上提出了“動氫”理念,成功攻克了小型化移動制氫難題,研發出世界上第一臺集制氫與發電一體的水氫機。水氫機以甲醇的水溶液作為燃料,將其催化汽化——催化重整——原子純化為高純氫氣,再利用氫氣發電的一種新型發電設備。水氫機不但解決了氫燃料電池氫氣來源過程中的壓縮、儲存及運輸問題,還大大降低了用氫成本并避開的用氫的安全問題。
如果利用來自于化石能源制取的甲醇,水氫機可減排二氧化碳40%以上;如果利用來自于可再生能源制取的甲醇,則可實現真正的高效零二氧化碳排放(二氧化碳循環利用)。另外,通過模塊化組合方式還可實現水氫機規模放大,同時適用于移動動力源和分布式發電。
水氫技術可推動汽車、分布式發電等新興產業的發展。甲醇燃料加注3~5分鐘即可完成,一次加注續駛里程可達500公里以上,既解決里程焦慮,又安全低價,是汽車工業可持續發展的主要解決方案。
分布式熱電聯供方面,水氫分布式發電系統效率與燃氣輪機或內燃機分布式發電系統相比,具有更高的電效率,熱電綜合能效最高可達90%以上,易于制造千瓦—兆瓦的中小型熱電聯供系統。同時,水氫分布式熱電聯供能夠提高能源系統利用效率、緩解電網長距離輸配的壓力,對我國電力輸配系統的戰略安全性具有重要意義。
水氫機除了應用在汽車、分布式發電,還可用于資源探測、應急救災、軍事偵察等,對國家安全有重要意義。