近年来,随着全球气候变化和碳排放问题日益严峻,各国纷纷提出了碳达峰和碳中和的目标,以实现低碳转型和可持续发展。中国也在2020年宣布了力争于2030年前实现二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和的目标。为了实现这一目标,中国需要在能源结构、能源利用和能源技术等方面进行全面创新和改革。其中,绿醇作为一种清洁低碳、应用广泛的能源,引起了越来越多的关注。

绿醇是指利用可再生能源电力和二氧化碳合成的甲醇。甲醇是一种最简单的醇类化合物,具有高能量密度、易液化储运、可直接燃烧或制氢等特点。绿醇与普通甲醇的主要区别在于生产方式的不同,绿醇不依赖于化石燃料,而是利用太阳能、风能等可再生能源电力分解水制取氢气,并与工业排放或大气中的二氧化碳进行加氢反应,生成甲醇。这一过程实现了碳循环利用,减少了温室气体排放。

目前,中国已经在绿醇的生产和应用方面取得了显著的进展。2020年,我国在兰州建成了全球首套千吨级液态阳光合成的规模化示范工程,并于2020年试车成功并完成成果鉴定。该工程利用风光水电等可再生能源电力分解水制氢、耦合二氧化碳加氢合成甲醇。该工程预计每年可生产约3万吨绿醇,相当于减少约10万吨二氧化碳排放。

在应用方面,绿醇可以作为一种高效的氢能载体,为氢能产业提供支撑。氢能是一种清洁、高效、可再生的能源,被誉为“未来之能”。中国已经制定了《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,将加快推进氢能“制—储—输—用”全链条发展,将氢能作为未来国家能源体系的重要组成部分和用能终端实现绿色低碳转型的重要载体。绿醇可以通过重整、裂解、部分氧化等技术制取高纯度的氢气,为氢燃料电池汽车、发电机等提供清洁能源。与液氢相比,绿醇具有更高的储氢密度、更低的储运成本和更高的安全性。北京冬奥会将示范运行超1000辆氢燃料电池汽车,并配备30余个加氢站。这些汽车将使用由液态阳光甲醇重整制取的绿色氢气。

此外,绿醇也可以直接作为燃料驱动内燃机或燃料电池,实现低碳排放,替代传统的汽油、柴油等化石燃料。我国已经在山西、陕西、上海、甘肃和贵州等5省份10市组织开展甲醇汽车试点运营推广。其中,甲醇增程式电动汽车和甲醇燃料电池汽车产品被明确提及。甲醇汽车具有成本低、排放少、性能好等优点,是我国汽车产业转型升级的重要方向之一。绿醇也可以作为船用燃料,替代高硫油等污染性强的船用油。中远海运、法国达飞以及上港集团共同合作,在包括上海港在内的中国主要港口,为达飞海运、中远海运未来的双燃料甲醇船队采购、供应和交付船用绿色甲醇燃料。

在其他方面,绿醇也有着广泛的应用前景。例如,在工业领域,我国已经建立了以甲醇为原料的化工产品生产体系,包括甲醛、二甲醚、乙烯、丙烯等。这些产品可以进一步转化为塑料、纤维、涂料等日常用品。如果使用绿醇作为原料,则可以大幅降低这些产品的碳足迹。在建筑领域,我国已经开发了基于甲醇重整制氢燃料电池的分布式能源系统。该系统可以利用甲醇提供建筑物所需的电力和热力,实现热电联供,提高能源利用效率。该系统还可以利用余热为锂电池加热,使锂电池在低温条件下可正常工作。在电力领域,我国已经建成了首个兆瓦级氢储能项目,并于2022年成功实现并网发电。该项目利用可再生能源电力电解水制取氢气,并以高压气态储存。在用电高峰期,再将储存的氢通过燃料电池或氢气透平装置进行发电,并入公共电网。该项目可以实现能源的时空转移,促进我国能源供应和消费的区域平衡。

总之,绿醇在中国目前的市场已经初具规模,未来的前景十分广阔。绿醇在各个领域的应用也展现了其清洁低碳、高效灵活、安全可靠的特点。绿醇有望成为我国实现碳达峰碳中和目标的重要路径之一。