访谈 | 李灿院士：加快构建现代能源体系

2022.04.07 中国矿业报   

　　　——访中国科学院院士、中科院大连化物所太阳能研究部主任李灿

　　◎  特约记者 张立宽

　　近日，国家发展改革委、国家能源局连续发布《“十四五”新型储能发展实施方案》《“十四五”现代能源体系规划》《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》《2022年能源工作指导意见》，对加快能源绿色低碳转型、构建现代能源体系做出了一系列的部署。本报特约记者就可再生能源消纳、与氢能的耦合发展和助力“双碳目标”实现等问题，采访了中国科学院院士、中科院大连化物所太阳能研究部主任李灿。

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中国科学院院士、中科院大连化物所太阳能研究部主任李灿

　　《中国矿业报》：近日发布的《“十四五”现代能源体系规划》提出，展望2035年，绿色生产和消费模式广泛形成，非化石能源消费比重在 2030年达到25%的基础上进一步大幅提高，可再生能源发电成为主体电源，碳排放总量达峰后稳中有降，基本建成现代能源体系。您认为，从技术的角度看，如何实现可再生能源的充分消纳，使可再生能源成为发电主体电源，新型电力系统建设取得实质性成效，碳排放总量达峰后稳中有降？

　　李灿：清洁低碳、安全高效是现代能源体系的核心内涵，也是能源系统现代化的总体要求和推进“双碳目标”的重要途径。但这些都需要发展切实可行的技术路径做支撑。比如，为了争取2030年前碳达峰，已经计划光伏、风电装机量达到12亿千瓦，这将是一个有力的保障。事实上，根据各种数据分析，到2030年前可超额完成这个任务，正像规划中提到的“进一步大幅提高”。现在面临的大问题是如何实现巨量光伏风电的有效上网和消纳问题。

　　现行的平衡可再生能源发电上网的主要途径仍是靠火电，而我国以煤为主的基本国情短期不会发生根本改变，火电规模仍然很大，从业队伍庞大，减少火电在一次能源中的比例需要一个循序渐进的过程，不可能一蹴而就。因此，带来的问题一方面是如何消纳快速增长的可再生能源电力；另一方面，在我国电力已经基本满足需求和抓好煤炭清洁高效利用的同时，解决我国石油短缺及液体燃料能源短缺的能源安全问题成为当务之急。鉴于此，我认为利用间歇的光伏和风电，规模化转化由煤化工等基础工业排放的二氧化碳制取液态阳光甲醇，可实现一箭三雕，将可快速发展的再生能源电力消纳转化为可储存运输的甲醇，同时缓减我国液体燃料短缺的能源安全问题，最终助力碳中和目标实现。

　　《中国矿业报》：充分利用可再生能源、转化基础工业排放的二氧化碳并制取液态阳光甲醇，确实是一个很好的思路，有助于绿色生产和消费模式的广泛形成，其技术路径和经济性是怎样的？

　　李灿：我们目前有大量的重化工产业，可以在煤化工和碳排放重灾区大力发展液态阳光甲醇合成、实现规模化减碳，特别是支持可再生能源发电不具备上网的地区发展分布式电网，消纳或转化不稳定的光伏风电为可储存的化学燃料如液态阳光甲醇（或绿色甲醇），液态阳光甲醇可永久储存、容易运输，每吨液态阳光甲醇可消纳6000多度电，可规模化储电（100万吨甲醇相当于储存60亿度电），而甲醇是优良的绿色燃料，可代替汽油；甲醇又是性能优异的储氢材料，可作为氢能的载体，缓减氢能的制储运的安全和成本问题，更重要的是甲醇是重要的化学中间体，可广泛应用在化学、材料等基础工业中，实现工业绿色制造，是可兼顾我国构建现代能源体系、推进双碳目标和经济社会绿色发展的切实可行路径。

　　《中国矿业报》：前不久，《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》提出，到2035 年，形成氢能产业体系，构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升，对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。您认为，可再生能源、液态阳光甲醇和氢能之间能否实现耦合发展，您对此有哪些思路建议？  

　　李灿：非常幸运的是，我国煤化工发达地区，往往光伏和风电资源也很丰富，例如，陕西榆林、宁夏宁东、内蒙古鄂尔多斯，以及青海、新疆多地等，将可再生能源发电与二氧化碳资源转化为绿色甲醇，既实现碳中和目标又产生经济效益。社会上把液态阳光甲醇叫做绿色甲醇。在绿色甲醇燃料方面，现在市场进展很快，已经在国际海运方面开始启动，国内贵州等地甲醇汽车也将陆续使用绿色甲醇。

　　液态阳光甲醇生产的基本原理是先通过太阳能等可再生能源分解水制绿氢（光解水和电解水制绿氢），然后利用绿氢转化二氧化碳为甲醇，此技术原理上道法自然光合作用过程，基础研究已经取得突破，我国已经成功实现千吨级规模工业化示范工程，具有全部知识产权，且工业化技术全部国产化。但目前绿色甲醇的应用市场还有待培育，与传统的煤化工甲醇相比成本稍高（不考虑碳排放税情况下）。由于液态阳光甲醇的成本主要取决于可再生能源电价，对于特殊地区解决二氧化碳排放的同时消纳可再生能源电力，建议国家在电价方面给予政策上的倾斜支持；再者，由可再生能源生产的液态阳光甲醇（或绿色甲醇）作为燃料，给予政策上的支持，允许和鼓励绿色甲醇汽车等发展；对于工业刚性排放二氧化碳的领域，奖励可再生能源发电指标，鼓励企业通过液态阳光甲醇路径实现碳中和目标。

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