过程|减排降碳多管齐下探新路 新技术助力能源更清洁更低碳(科技创新助力“双碳”②)( 三 )

氢能要想大规模使用 , 除了需降低制备成本外 , 储存和输运也是必须克服的难题 。 针对这一痛点 , 我国科研人员探索“液态阳光甲醇”技术路线 , 即将“绿氢”与二氧化碳结合制成液态甲醇 。 将太阳能等可再生能源储存在甲醇中 , 提供了一条可再生能源储存和输运的新模式 。 这样不仅可以解决氢气储运问题 , 还能中和二氧化碳 。 此外 , 甲醇使用后分解得到的二氧化碳和水 , 又是下一轮循环的载体 。
中科院院士、中国科学院大连化学物理研究所太阳能研究部部长李灿介绍 , 经过多年攻关 , 我国完成了全球首套直接利用太阳能“液态阳光甲醇”合成技术的规模化示范工程 , 正在推广10万吨级“液态阳光甲醇”合成技术的工业化应用 。
支撑可再生能源并网
探索大容量、安全、稳定的储能技术
我国太阳能资源十分丰富 。 据专家测算 , 在我国有条件的农村屋顶都装上光伏 , 初步估计将有20亿千瓦的安装容量 。 这意味着一年能发电3万亿千瓦时 , 占到未来全国总电力需求的20%左右 。
实现碳中和 , 必须构建以风、光、水等为主体的非碳能源新结构 。 然而 , 风、光等为代表的可再生能源 , 有发电波动性和间歇性等短板 , 如果规模化并网 , 会影响电网稳定运行 。 为支撑大规模并网 , 可再生能源必须与有效的储能结合起来 。 作为能源存储转换的关键 , 储能系统能够提高多元能源系统的安全性、灵活性和可调性 。
专家介绍 , 在电源侧 , 储能技术可联合火电机组调峰调频、平抑新能源出力波动;在电网侧 , 储能技术可支撑电网调峰调频 , 在系统发生故障或异常时 , 保障电网运行安全;在用户侧 , 储能技术可实现用户冷热电气等方面综合供应 。
目前 , 大规模储能技术也存在一些缺陷 。 除了成本比较高之外 , 安全也是储能产业的瓶颈 。 针对这些痛点 , 科技界和产业界正在探索大容量、安全、稳定的储能技术 。 比如 , 在储能材料上 , 朝着低成本、高储能密度、高循环稳定性、长周期存储的方向发展;在储能装置上 , 正从关注单体设备效率、成本 , 转向满足差异性需求的高品质供能、储用协调方向 。
业内专家表示 , 近年来 , 各种新型储能技术不断有突破 , 且尝试了一些场景实现示范应用 , 包括氢储能技术、电磁储能和飞轮储能等等 。 储能技术路线不同 , 适合的场景也不一样 , 未来还需进一步研究 , 综合考虑技术成熟度与场景匹配度 。
中国工程院院士杜祥琬表示 , 从碳达峰走向碳中和 , 发达国家一般要用45年至70年 , 我国仅预留了30年时间 , 困难更大 , 富有挑战性 , 但也是一个发展的机遇 。

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