南科大院长：太多人误解“碳中和”, 尤其是一些经济学家
随着2021年初“碳中和”、“碳达峰”的发展时间节点确定，我国各领域进入转型阶段，很多人都对“绿色未来”抱有极强的期待和愿景，具体工作推进热火朝天。 本文主讲人在能源领域工作几十年，他用数字和事实提醒：我们在低碳减排、能源转型、雾霾治理等方面都有不少误解，消除这些误解有助于我们走更合理、更经济也更有效的绿色发展之路。
他指出，当前我们对“碳中和”有 6大误解 ：(1)认为风能、太阳能都比火电便宜了(2)认为我们有魔术般的大规模储能技术(3)我们可以大规模捕集、利用二氧化碳(4)可以通过把二氧化碳制成各种产品来减碳(5)提高能效可以显著降低碳排放(6)电动车可以降低碳排放。然而事实上，尽管各种技术都有意义，但每一样都没有想象中的大规模作用，也各有各的问题。例如风能、光能的发电和成本都不稳定，而二氧化碳的捕集成本很高。
他提到，在规划“碳达峰”、“碳中和”实施路线，进行测算的时候， 能源全生命周期分析非常重要，不能只看其中一个阶段。 比如只要电网里的电不是清洁电，那么电动车的减排意义就不存在，而电池的成本、回收利用等环节也要考虑。
他建议，以目前技术看，比较可行的减排方式有：(1)通过现有煤化工与可再生能源结合实现低碳能源系统(2)利用煤炭领域的碳中和技术——微矿分离技术(3)实现光伏与农业的综合发展(4)峰谷电与热储能综合利用(5)利用可再生能源制甲醇，然后做分布式的发电。在“碳中和”的时代背景下，应当认清技术的发展逻辑，寻找现实路径，实现绿色发展目标。
近日，中国科学院副院长、院士张涛公开表示，利用可再生能源发电制取绿氢，再和二氧化碳结合生成方便储运的绿色甲醇，是通向零碳排放的重要路径。
在氢的制、储、运、加环节成本居高不下，基础设施建设跟进缓慢的背景下，绿色甲醇经济或将推进氢能产业链降本增效，疏通产业“堵点”。
可作为安全高效的储氢载体
在张涛看来，绿色甲醇能量密度高，是理想的液体能源储运方式。
“甲醇是非常好的运氢、储氢的载体，甲醇和水反应的产氢量是同容积液氢的两倍。”澳大利亚国家工程院外籍院士刘科曾表示。
中科院大连化学物理研究所张家港产业技术研究院院长韩涤非认为：“甲醇作为常温常压下的液体燃料，可安全高效经济便捷储运。结合氢能产业发展现状，以甲醇作为高密度储氢材料，每吨甲醇与水重整可制出超过180公斤氢气，较之高压或低温液态储氢方式具有更高的的储氢能量密度。”
实际上，储能并不仅仅局限于储电，绿色甲醇就是一种理想的储能方式。在韩涤非看来，出于对储运安全和经济性的考量，甲醇是目前大规模安全高效储能的有效解决方案。“‘十四五’规划及2035年远景目标，都积极倡导发展可再生能源及大规模储能，而绿色甲醇可以在消纳可再生能源的同时，解决大规模储能问题，并最大程度实现二氧化碳减排。”
助力氢能各环节降本
韩涤非表示，甲醇制氢可大幅降低用氢成本。“甲醇价格一般在2000-3000元/吨，今年受新冠肺炎疫情及页岩油气价格战等因素影响，市场需求一度趋弱，甲醇市场价格偏低，西部地区不到1500元/吨，东部地区不到2000元/吨。随着市场转暖，近期价格反弹到2300元/吨以上。”
刘科也表示，在氢能使用成本方面，甲醇制氢的成本在理想情况下可低至15元/公斤，而国际上最低的综合用氢成本高达66.4元/公斤。
与此同时，甲醇也可实现氢能的即制即用。
韩涤非表示，利用甲醇储运的便捷性，可在氢能应用端开发建设加氢站，并在现场根据需求制氢，且氢气制备成本不高，终端应用，加氢价格低于35元/公斤，可有效打通可再生能源大规模电解水制氢、甲醇合成储运及现场制氢加氢站等整个产业链。“甲醇储运和汽油储运成本几乎持平，终端应用的加氢价格也能真实反映出整个制、储、运、加环节的成本。”
助推氢能产业链“绿色升级”
在张涛看来，绿色甲醇作为能源转化中枢，能够在碳足迹全流程上解决能源的清洁性问题，并起到拓展氢能应用产业链、降低碳排放、实现碳利用等一举多得的效果。
“可再生能源制氢结合煤化工制备甲醇，可减少二氧化碳排放，增加了甲醇产量，有效解决我国化石能源的进口依存度及碳排放量过高等能源安全和生态环境问题，有利于实现传统煤化工产业的新旧动能转换和绿色低碳发展。”韩涤非表示，“利用可再生能源电解水制氢与煤化工耦合生产甲醇，1.5吨煤可增产2吨甲醇，并减少3吨二氧化碳排放，比传统煤化工更经济环保。”
中国科学院大连化学物理研究所研究员、中国科学院院士李灿认为，绿色甲醇可有效解决跨季储能及长周期储能问题，成为除特高压输电外的另一种规模化输送能源的途径。
广东醇氢新能源研究院有限公司是甲醇制氢设备与技术的专业供应商，产品氢气主要应用于：粉末冶金、金属冶炼、新能源、燃料电池、化工、多晶硅、工业气体、电子、制药、浮法玻璃、食品加氢、军工、航天、环保等领域。
公司主要业务是以煤替代石油生产高端化工产品。主要分为四部分:一是以煤、焦炭和焦炉气为原料生产甲醇二是以甲醇为原料生产乙烯、丙烯,再聚合生产聚乙烯、聚丙烯三是将原煤洗选后生产焦炭、焦炉气四是以焦炭及MTO副产品生产改质沥青、纯苯、MTBE、工业萘、蒽油等精细化工产品。作为重要的合成材料之一,聚烯烃是现代塑料、建材工业的根基,产品用途广泛,涵盖农业生产、食品包装、家居装饰、医疗器械、 汽车 工业、军工用品等诸多领域。公司焦化产能为400万吨/年, 是国内单厂生产规模最大的焦化企业之一, 2019年生产焦炭455.43万吨。公司采用国内先进的5.5米捣固焦炉加工生产焦炭,同时通过消烟除尘设备和环保回收系统,实现了将焦炉煤气回收利用、变废为宝。焦炭产品下游销售,以终端直供为主,渠道稳定,竞争优势明显。
2019年，宝丰能源启动建设太阳能电解制氢综合示范项目 。 伴随 公司200MW光伏发电及2万标方/小时电解水制氢示范项目 进入生产，宝丰能源亦从现代煤化工企业升级成为煤化工与新能源有机结合的企业，走出了独属于宝丰的现代煤化工龙头的特色道路。公司 采用单台产能1000标方/小时的高效碱性电解槽制氢设备，配套相应的氢气压缩与储存设备，可年产2.4亿标方“绿氢”和1.2亿标方“绿氧”，是全球单台产能和单厂规模最大的可再生能源制氢项目。 目前已经有10台投入运营，计划今年年底前全部建成投产。首创将“绿氢”“绿氧”直供化工装置，替代原料煤、燃料煤制氢和制氧，预计可减少煤炭资源消耗约38万吨/年减少二氧化碳排放约66万吨/年、合计消减化工装置碳排放总量的5%，综合效益显著。 宝丰能源亦有望成为第一个用绿氢替代化石能源、真正实质性步入碳中和路径的企业。
“十三五”期间，我国持续推进供给侧结构性改革，煤炭工业全面落实能源安全新战略，推进自身消费革命、供给革命、技术革命、体制革命、国际合作，全面实施煤炭绿色开采和清洁高效利用，支撑我国能源结构全面优化和多能互补的现代能源体系建设，促进国民经济和社会高质量发展。
面对“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的目标，煤炭作为我国最重要的基础能源和能源安全的压舱石，必须走智能绿色低碳开发利用创新之路，以煤矿智能化为标志的煤炭技术革命和技术创新成为行业发展的核心驱动力，煤炭资源智能绿色开发与清洁低碳利用是发展主题，技术创新将支撑煤炭资源成为最有竞争力的能源和原材料资源。
“十四五”时期及未来一段时间内，同步推进“四化”——工业化、城镇化、信息化和农业现代化，依旧是我国发展的重要目标。在此背景下，能源消费—供给关系将更加合理，能源需求将稳步增长。
我国能源需求仍将保持增长。2019年，我国人均一次能源消费为3.47吨标准煤/年，居全球第48位，远低于发达国家。美国、加拿大等发达国家人均用电量超1000千瓦时，而我国人均用电量刚达到其一半水平。
中等收入群体在我国经济发展过程中势必出现消费变化，形成消费升级，而能源作为保障性支撑，其需求与碳达峰之间仍有很大发展空间。
但是，我国经济发展方式不断转型，从高速发展逐渐转变为健康持续发展，经济发展以人为本，以发展质量为核心，经济增速放缓带来节能减排技术不断进步将使能源利用效率显著提升，能源需求在未来的增速将缓慢下降。
煤炭在能源消费结构中的占比将持续下降。2017年以前，煤炭在我国能源消费结构中的比重一直在60%以上，2020年降至57%，在进一步发挥煤炭、煤电对能源稳定保障作用的同时，“碳达峰、碳中和”的目标愿景将推动我国能源绿色、低碳、和谐发展，促进化石能源清洁高效利用。建立多能融合供应体系将是“十四五”时期及未来一段时间能源发展的重要任务，促进化石能源的清洁高效低碳利用，大力发展可再生能源，安全有序发展核电。我国提出，到2030年非化石能源在能源供应中的比率将达到25%左右。到2030年煤炭占一次能源消费的比率有望降至50%以下。
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