新华财经北京12月6日电 中国科学院院士丁仲礼在介绍 “中国碳中和框架路线图研究”时,提出了四个建议:一是“碳中和”过程既是挑战又是机遇,这一过程将是经济社会的大转型,是涉及广泛领域的大变革,“技术为王”将得到充分体现。二是完成这个大转型,需要在能源结构、能源消费、人为固碳“三端发力”。三是国家有关部门在确定路线图的问题上,不要急于强力推进,发展路线需得到充足论证。四是分行业设计“碳中和”路线图及有效的激励和约束制度需尽早完成。
笔者认为,这四点建议,给全社会实现“双碳”目标描绘了一张清晰的“施工图”。我国甲醇汽车和甲醇燃料的推广应用工作已历经多个阶段,一是市场调研、摸底试验验证及由此提出技术标准和规范要求的阶段,二是提出试点方案、组织确定试点城市、试点组织运行、试点阶段考核、试点全面验收总结的阶段,三是全面和多领域应用推广的阶段,并在此过程中完成了中国甲醇汽车政策许可、管理许可、标准规范、市场准入的全体系。通过持续的技术创新、科学实践和实际验证,甲醇燃料应用市场日益宽阔。
中科院大连化学物理研究所孙公权研究员团队创新研发的甲醇燃料电池技术,通过对甲醇重整制氢,实现了燃料电池在道路车辆、水面船艇、固定(移动)电站等多场景应用。在2021年10月28日举办的的广西对接行业领军企业(上海)项目洽谈会上,上海博氢作为甲醇重整氢燃料电池的领军企业,与广西北投能源投资集团合作,共同签订《12GW甲醇重整氢燃料电池产业化项目战略合作框架意向协议》。项目在广西区南宁市良庆区落地,计划总投资金额为90亿元,分三期建设,项目建成后将年产12GW全产业链甲醇重整氢燃料电池终端产品。
北京理工大学孙柏刚教授团队长期坚持氢燃料发动机的燃烧基础研究、应用工程研究和控制系统攻关,取得了丰富的基础技术数据和开发试验验证评价经验。目前,该团队正在全面开展产学研合作项目的推进工作,氢燃料内燃机正在从实验室走向工程化应用。在我国,还有若干高等院校围绕氢燃料发动机的不同应用场景需求和不同技术路线从事着基础研究和应用研究。
全国人大代表、吉利汽车商用车首席科学家刘汉如在2021年十三届全国人大四次会议提出“关于鼓励发展零碳排放氢气发动机的建议”。2021年8月11日 ,工业和信息化部发布《对十三届全国人大四次会议第5736号建议的答复》对建议表示赞同,明确支持技术路线多元化发展。工业和信息化部在答复中表示,氢气汽车是替代燃料汽车的一种,属于清洁能源汽车。氢气发动机是氢能在汽车上应用的重要技术路线之一,燃烧产物以水为主,具有较高的环境友好性。同时,氢气发动机可充分利用现有内燃机产业基础,目前已经有部分国内企业和高校在该领域取得一些研究成果。下一步,将积极配合相关部门制定氢能发展战略,研究推动将氢气内燃机纳入其中予以支持。
2021年10月21日,由中国科学院大连化学物理研究所李灿院士团队创新研究的“液态阳光加氢站”,落地在北京冬奥会雪上运动项目比赛地张家口,这是我国具有自主知识产权的首个“液态阳光加氢站”技术,示范应用项目将为冬奥会提供绿色氢源。“液态阳光加氢站”缓解了氢气储存运输的安全性问题,降低了氢气储存和运输的成本,可灵活调整产能,实现氢气现用现产,对发展氢能产业具有重大现实意义。该技术采用撬装装备集成,占地面积少,可广泛灵活应用于港口码头、大型物流集散区、公路场站和大型交通运输工具等多种制氢用氢场景。
李灿院士指出,大规模高效转化利用以太阳能为代表的可再生能源,并在此基础上构建绿色低碳的社会已成为国际共识。我国正以双碳目标为导向,发展可再生能源和绿色氢能,“液态阳光加氢站”应用示范项目的启动,将极大地促进交通运输领域“双碳”目标的实现。
笔者认为,“液态阳光加氢站”的示范应用,给发展甲醇经济和实现“双碳”重任提供了更多的参考和选择,从我国发展甲醇经济的角度看具有里程碑的意义。一是自主可控的科研成果落地北京冬奥会雪上运动项目举办地进行示范,意义重大;二是标志着我国甲醇经济发展进入到了平台期和成熟期并行发展阶段(甲醇汽车规模应用、甲醇燃料电池示范应用、氢燃料发动机实现搭载整车运行、在线制氢装置开展应用示范);三是为甲醇燃料在动力燃烧和热力燃烧领域开启了新的应用思路。四是为我国发展氢能利用提供了一个具有应用价值的选择。
广东能创科技有限公司研制的车载甲醇制氢装置,搭载在重型商用车(含公共交通客车、旅行客车)、内河航运船艇、特种用途装备上,既可为氢燃料电池提供在线制氢,又可为氢燃料内燃机提供在线制备氢燃料。中国科学院大连化学物理研究所创新开发的“液态阳光加氢站”和广东能创科技有限公司研制的车载甲醇制氢装置,为我国氢能发展提供了重要参考。
在甲醇燃料船舶动力应用方面,早在2016年,广东东莞传动电喷科技有限公司作为甲醇燃料动力船舶应用技术方,就参与了瑞典海事局甲醇燃料引航船应用示范,完成了瑞典海事局确定的示范运行目标和任务。示范项目的技术被国际海事组织正式确定为甲醇燃料动力船舶应用技术的重要路线之一。目前,新加坡南洋理工大学正在研究该技术,示范研究海事船舶环境污染控制。2018年,天津大学姚春德教授团队创新开发的柴油/甲醇二元燃烧技术,应用在江苏南通近海渔船中,获得了动力性、适应性、可靠性和经济性全面达标的效果。目前,该技术团队正与淄柴动力股份有限公司合作,进一步研究甲醇燃料船舶动力。
自2019年广船国际签约甲醇燃料船舶以来,我国船舶工业全面开展了甲醇燃料应用的基础研究和工程化应用研究,通过持续的技术创新和基础研究,2021年11月29日,继广船国际签署四条五万吨级甲醇运输船建造合同后,我国新大洋造船和宁波新乐造船又签署了共计16条支线集装箱船,合同约定新船采用双燃料发动机。
当前,我们看到了甲醇燃料在能源应用端多点开花的场景,了解了应用的技术路线,看到了“路线图”和“施工图”,我们有理由相信,我国交通运输领域能源应用端实现“双碳”目标,有政策保障,有技术支撑,有市场需求,一定能如期实现。
从能源消费端实现“双碳”目标的路线图、施工图和时间表上,我们可以看到,驱动能源制备端加速开展能源转型和变革的时机已经成熟,甲醇从化工产品向能源的转变正在快速发展。
在热力燃烧领域,甲醇燃料应用的市场更加广阔。在我国三北(东北、华北、西北)地区,冬季取暖、工业锅(窑)炉、烟叶烘烤、食品烘焙、果蔬大鹏种植、农业大田种植、畜牧养殖、炊事餐饮等都有望成为甲醇燃料应用的市场。在这些领域推广甲醇燃料应用,将有利于环境治理和改善。
中国科学院副院长张涛在2020年张家口“可再生能源峰会”上提出,要拆掉能源体系中的一堵堵“围墙”,让各能源品种有机融合,共同担当起降碳减排重任。中国工程院院士刘中民指出,各种能源“单打独斗”难以实现减碳目标,需要实现各类能源技术的合力支撑。
笔者认为,在我国能源转型的进程中,决策机构、执行机构和实施部门要坚持“中国国情、资源禀赋、因地制宜、实事求是、独立思考”的基本原则,充分发挥想象力、创新力,探索走出一条符合中国能源结构的能源转型之路。
作者魏安力系工业和信息化部甲醇汽车推广应用专家指导委员会秘书长
来源:新华财经