實現“雙碳”目標,需要探索切實可行的技術路徑。
為了實現2030年前碳達峰目標,未來計劃光伏、風電裝機量將達到12億千瓦。但如何實現巨量光伏風電的有效上網和消納問題?全國政協委員、中國科學院院士李燦建議,利用間歇的光伏和風電,規模化轉化由煤化工等基礎工業排放的二氧化碳制取液態陽光甲醇,“一箭三雕”,可將快速發展的再生能源電力消納轉化為可儲存運輸的甲醇;同時緩減我國液體燃料短缺的能源安全問題;最終助力實現碳中和目標。
據了解,現行的平衡可再生能源發電上網的主要途徑仍是靠火電,而我國以煤為主的基本國情短期變化不大,火電規模依然很大,減少火電在一次能源中的比例需要一個循序漸進的過程,不可能一蹴而就。李燦坦言:“由此帶來的問題不容忽視,一方面,如何消納快速增長的可再生能源電力;另一方面,在我國電力已經基本滿足需求、抓好煤炭清潔高效利用的同時,如何解決我國石油短缺及液體燃料能源短缺的能源安全問題。”
李燦建議,在煤化工和碳排放重災區大力發展液態陽光甲醇合成,實現規模化減碳,特別支持可再生能源發電不具備上網的地區發展分布式電網,消納或轉化不穩定的光伏風電為可儲存的化學燃料,如液態陽光甲醇(或綠色甲醇)。液態陽光甲醇可永久儲存、容易運輸,每噸液態陽光甲醇可消納6000多千瓦時電,可規模化儲電(100萬噸甲醇相當于儲存60億千瓦時電)。而甲醇是優良的綠色燃料,可代替汽油,甲醇又是性能優異的儲氫材料,可作為氫能的載體,緩減氫能制儲運的安全和成本問題,更重要的是甲醇為重要的化學中間體,可廣泛應用在化學、材料等基礎工業中,實現工業綠色制造,是可兼顧我國實現“雙碳”目標和經濟發展的切實可行的路徑。
李燦表示,我國煤化工發達地區,往往光伏和風電資源也很豐富。例如,陜西榆林、寧夏寧東、內蒙古鄂爾多斯、青海、新疆多地等。將可再生能源發電與二氧化碳資源化轉化為綠色甲醇,既實現碳中和目標又產生經濟效益,符合中央提出的先立后破,穩定經濟發展的戰略。
由于液態陽光甲醇成本主要取決于可再生能源電價,李燦建議,對于特殊地區解決二氧化碳排放的同時消納可再生能源電力,國家在電價方面給予政策上的傾斜支持;對于由可再生能源生產的液態陽光甲醇(或綠色甲醇)作為燃料,給予政策上的特殊支持(包括相關稅和費的免除),允許和鼓勵綠色甲醇汽車等發展;對于工業剛性排放二氧化碳的領域,獎勵可再生能源發電指標,鼓勵和要求企業通過液態陽光甲醇路徑實現碳中和目標。
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