甲醇,中国能源转型的“绿色富矿”

寻琴观看商业 2024-12-13 03:35:46

头顶一块布,全球我最富,中东石油大佬们因石油这一“液体黄金”而富甲一方。在广袤的中国大地上,我们虽然没有石油带来的那般暴富捷径,但却有着别样的机遇——甲醇,这一被视作“绿色石油”的神奇物质,正悄然孕育着属于我们的“醇氢生态”富矿。

为何甲醇会被赞誉为“绿色石油”呢?诺贝尔化学奖得主乔治·安德鲁·欧拉博士在其参与创作的《跨越油气时代:甲醇经济》一书中给出了答案。

乔治·安德鲁·欧拉

甲醇,作为绝佳的二次能源,与石油有着相似之处,在能源转换进程中,无论是工业生产的热火朝天,交通网络的川流不息,还是建筑领域的拔地而起,它都能以热能或电能的形式满足需求。

甲醇在常温常压下呈液态,这使其储存与运输极为便利,其生产工艺已然成熟,配套产业链也日臻完善。它的来源广泛,不仅可从天然气、煤炭中提炼,还能借助生物质废弃物,甚至是太阳能、风能等可再生能源来合成。

这些独特的优势让甲醇在环保与可持续发展中脱颖而出,成为能源领域的“宠儿”。

与石油相较,甲醇的碳排放更低,据美国能源信息管理局的数据显示,其燃烧过程更为清洁,二氧化碳排放量仅约为石油的60%。如果运用碳捕捉技术将二氧化碳转化为甲醇,那它更是摇身一变成为完全碳中和的燃料,无疑是全球能源结构在当下压力重重之际的理想替补。

回首国内能源现状,海关总署数据犹如一记警钟敲响在耳畔。2017年一季度,我国原油进口量一举突破1亿吨,高达5亿吨之巨,石油对外依存度飙升至72%,远超国际公认的警戒线。有机构预测,若维持现状,到2030年这一比例将逾越80%。

能源安全的利剑高悬,而甲醇便是我们破局的关键。我国本就是全球最大的甲醇生产国,全球约60%的甲醇产量与消费量都汇聚于此,但目前甲醇大多仅用于塑料制造,其潜力恰似被封印的巨兽,尚未完全释放,而醇氢生态的构建,便是解锁这一潜力的神奇密码。

简单而言,醇氢生态将以“醇、车、站”为核心,编织出一个全新的三位一体式能源生态闭环。

所谓“醇”,是通过捕获二氧化碳,与风电、光电产出的氢气合成为绿色甲醇。这是一种可持续的甲醇制备路径,精准又巧妙的化解了风电、光电的最大难题——储能。

风电与光电,这两种新能源一方面它们拥有取之不尽、用之不竭的魅力;另一方面却又因依赖天气而间歇性波动,导致其与传统电力系统格格不入,即便发电量充沛,也难以顺利并网,陷入尴尬境地。

在风能与光能资源富集之地,往往电力需求相对稀少,电能无法入网,成为新能源发展的“心头之痛”。传统的调峰手段,要么如同抽水蓄能般依赖特定先天条件,要么像电池储能般成本高昂。

而醇氢生态则独辟蹊径,将甲醇制备转化为一种全新的储能模式。既能在当地即时转化能量,又能便捷地运往远方,兼具灵活性与经济性,堪称契合我国国情与资源禀赋的最优抉择。如此一来,占全球总装机容量达40%的风光电资源将不再被闲置,得以充分释放其能量潜力。

再看这“车”,是醇氢电动车。你可将其视作一种别具一格的增程式电动车,只不过它将传统增程车所使用的汽油替换为甲醇,从而带来诸多优势:成本更为低廉、环保性能更佳、使用更为灵活。

当下的醇氢电动系统,每升甲醇可发电两度有余,折合电价低于一元一度,相较传统燃油车,价格优势显著,甚至比部分电动车更为实惠。例如吉利旗下的远程醇氢电动重卡,与传统柴油重卡相比,燃料成本大幅降低32%至45%,每公里可节省一元之多,有力地削减了物流成本。

由于电池并非其主要储能单元,醇氢电动车巧妙避开了电池带来的诸多弊端,如高寒地区续航锐减以及车重增加等问题。尤其是车重,对于以运输为使命的商用车而言,可谓是影响收益的关键因素。在发动机拉力恒定的情况下,车辆自重每减轻一分,载货量便能增加一分,收入自然水涨船高。

当下的锂电池因能量密度的限制,应用于重卡时难免使车重增加,故而有人质疑发展甲醇车是走回头路,实则不然。甲醇技术与电动车技术并非相互排斥的对手,而是能够携手共进的伙伴,二者各展其长,和谐共存。

醇与车已然就绪,剩下的关键一环便是“站”,即围绕醇氢车辆运维而构建的甲醇加注站体系。目前,它虽已累计建成超300座,但与全面覆盖的目标仍有较大差距,仿若一条尚未完全贯通的能源补给之路。

好在甲醇运输与储存便捷的特性在此尽显优势,能够以较低成本在原有汽柴油加油站的基础上增设甲醇加注功能,这一点与它的竞争对手氢能截然不同。

氢能虽被公认为绿色高效的二次能源,更被誉为21世纪的终极能源,但其商业化之路却荆棘丛生。为何如此?只因加氢站建设困难重重,氢气压缩难、运输难、储存难,且存在严重安全隐患。相较之下,甲醇更加亲民,不仅可作为汽车燃料,还能化身船舶燃料,替代煤炭、石油成为工业燃料,甚至有望进军航空燃料领域,仿佛是一种取之不尽、用之不竭的能源宝藏,正等待着我们去深度挖掘与广泛应用。

文本来源@科学火箭叔的视频内容

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