北京
风、光新能源均存在无法稳定供电，随机性、波动性大的问题。尽管太阳能和风能的成本在降低，但能源转型的核心问题仍在于储能，不仅要短期储能，还要长时储能技术。
本文系盘古智库学术委员会副主 任委员、澳大利亚国家工程院外籍院士、南方科技大学创新创业学院院长刘科演讲内容。文章来源于 “液态阳光”微信公众号 。
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绿色甲醇，是碳达峰碳中和国家战略下，实现风光等可再生能源长时储能的载体。既可作为载氢体，解决氢能储运问题，推动氢能源发展，也可作为可再生油品，替代石油，实现液体燃料的清洁化及可再生。由此构建的“绿色低碳能源体系”，新增管道输送的可再生能源储运方式，极大的增加可再生能源消纳能力，且促进电动车、燃料电池、分布式能源热电联供等消费端系统的清洁化、低碳化、可再生化。因此，绿色甲醇经济，可替代煤炭石油经济，促进碳达峰碳中和实现的同时，降低中国的石油进口率，提高液体燃料的能源自给率，保障中国的能源安全。
能源转型的核心问题是储能
中国每年高达103亿吨的二氧化碳排放量，以及人均7.4吨的碳排放，使得能源转型和碳中和成为当务之急。能源转型的核心问题在于解决风能、太阳能、电动车和氢能等方面的挑战。中国光伏每年发电小时数因地而异，大约在1100小时到2000多小时左右，能够超过2000多小时的区域不多，全国平均发电小时数大约在1450-1750小时左右；风电每年发电的时间比太阳能略微长一点，大约2000小时左右。两者均存在无法稳定供电，随机性、波动性大的问题。尽管太阳能和风能的成本在降低，但能源转型的核心问题仍在于储能，不仅要短期储能，还要长时储能技术。
液体是最佳的能源载体，储能除电池以外，还要把太阳能、风能转成液体储存下来。为什么是液体？一是体积能量密度最高，二是液体在陆上可以管路输送、海上可以非常便宜的跨海输送， 而且可以长期储存。
刘科院士就中国在能源转型和碳中和方面所面临的挑战提出了一种基于绿色甲醇的能源储存和转化路径。他指出，中国已建成的液体基础设施为实现碳中和提供了切实可行的路径。这一路径的关键在于利用现有的液体基础设施，通过经济高效的方式过渡到新型液体能源，从而降低能源基础设施的转型成本。
具体而言，将风能和太阳能转化为绿色甲醇，使其能够在已有的液体基础设施中储存和运输，克服了可再生能源波动性和不稳定性问题，使其能够更加稳定、灵活、便捷地融入已有的液体基础设施体系中，节省资金的同时，有助于其推广。这不仅为解决中国石油短缺问题提供了新的途径，同时也是实现碳中和目标的有效手段。
低碳能源系统与甲醇氢能综合发展
刘科院士将碳中和的现实路径概括为以下五种方式：
通过现有煤化工与可再生能源结合实现低碳能源系统
利用煤炭领域的碳中和技术——微矿分离技术
实现光伏与农业的综合发展。
峰谷电与热储能综合利用。
基于绿色甲醇氢能的分布式能源热电联供
其中，现有煤化工与可再生能源结合实现低碳能源系统的方式，是通过升级现有的煤制甲醇工艺，实现近零碳排放，同时利用太阳能、风能和核能进行水电解产生绿氢和氧气，采用的合成气不经水汽变换，使得煤制甲醇厂不再排放CO2。继而将甲醇引入交通领域替代传统的汽柴油，并考虑将甲醇水溶液在线制氢发电，用于燃料电池汽车或作为电动车的充电宝。这一举措将显著减少交通运输业的CO2排放，同时在一定程度上解决了中国石油供应不足的问题。
这一方式的独特之处在于太阳能、风能电解水产生的氢气同时满足甲醇制备的需求，且产生的氧气能够应对煤气化制甲醇的要求。结合微矿分离技术，能够以较低成本利用劣质煤和太阳能共同生产甲醇，在碳中和的大背景下保持竞争力。这样一来，中国庞大的太阳能和风能发电潜力得以释放，而通过以甲醇液体形式储存这些能源，为太阳能和风能的大规模发展提供了新思路，从而推动了减碳目标的实现。
此外，基于绿色甲醇氢能的分布式能源热电联供，是用甲醇液体作为太阳能及风能的载体，甲醇和水制氢再发电取代柴油发电机做分布式热电联供，结合屋顶光伏及储热及热泵技术在广大农村取代燃煤，不仅低碳，环保而且可以减碳。甲醇氢能分布式能源可替代一切使用柴油机的场景，并与光伏、风能等不稳定可再生能源形成多能互补。
基于绿色甲醇氢能的分布式能源热电联供
文章来源于“液态阳光”微信公众号
责任编辑：王毅博
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