中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所開發(fā)的千噸級(jí)液態(tài)太陽(yáng)燃料合成示范項(xiàng)目日前通過(guò)了中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定。
由中國(guó)科學(xué)院院士何鳴元擔(dān)任主任、數(shù)名院士專家組成的鑒定委員會(huì)認(rèn)為:該項(xiàng)目集成創(chuàng)新了液態(tài)太陽(yáng)燃料合成全流程工藝裝置,具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),整體技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先。建議國(guó)家相關(guān)部門在重點(diǎn)地區(qū)著力推廣應(yīng)用;加快10萬(wàn)噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目建設(shè)。
據(jù)了解,液態(tài)太陽(yáng)燃料合成示范項(xiàng)目,基于中科院院士、中科院大連化物所研究員李燦團(tuán)隊(duì)開發(fā)的高效、低成本、長(zhǎng)壽命、規(guī)?;姶呋纸馑茪?,以及廉價(jià)、高選擇性、高穩(wěn)定性二氧化碳加氫制甲醇催化兩項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)建設(shè)示范。項(xiàng)目利用太陽(yáng)能等可再生能源產(chǎn)生的電力,高效電解水生產(chǎn)“綠色”氫能,繼而與二氧化碳高效合成“綠色”甲醇等液體燃料。整個(gè)過(guò)程不僅不排放二氧化碳,還消納大量二氧化碳,因此被形象地稱為“液態(tài)陽(yáng)光”技術(shù)。示范項(xiàng)目在四個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了重大突破、取得了重大成果。
一是發(fā)明了在鎳基體上原子級(jí)分散的過(guò)渡金屬電解水制氫催化劑,實(shí)現(xiàn)了單槽千立方米/小時(shí)以上規(guī)模制氫生產(chǎn),能量轉(zhuǎn)化效率超過(guò)82%,1標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣電耗由傳統(tǒng)電解水制氫的4.5~5.5千瓦時(shí)降至4.2千瓦時(shí)以下;發(fā)明了鋅鋯氧化物固溶體二氧化碳加氫制甲醇催化劑,甲醇選擇性達(dá)98.5%、在有機(jī)相中含量達(dá)99.7%。兩項(xiàng)技術(shù)均具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán),達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
二是成功耦合了光伏發(fā)電、堿性水電解制氫、二氧化碳催化加氫制甲醇三個(gè)單元,各單元流程設(shè)計(jì)合理,實(shí)現(xiàn)了良好匹配和連續(xù)化運(yùn)行,可適應(yīng)光伏發(fā)電間歇性、波動(dòng)性的特點(diǎn),具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán),達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
三是作為全球首套規(guī)?;ㄇ嵓?jí))液體太陽(yáng)燃料甲醇合成示范工程,該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了從太陽(yáng)能、水和二氧化碳合成綠色甲醇的規(guī)?;a(chǎn),設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化,整套裝置實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
四是提供了大規(guī)模儲(chǔ)存可再生能源、規(guī)?;枚趸嫉那袑?shí)可行的新技術(shù),對(duì)催生清潔能源新興產(chǎn)業(yè)、推動(dòng)綠色、生態(tài)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)碳中和,具有重要意義。
據(jù)千噸級(jí)液體太陽(yáng)燃料甲醇合成示范項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人介紹,該示范項(xiàng)目總投資1.4億元,占地289畝,配套10兆瓦地面光伏電站、4×150立方米儲(chǔ)氫罐、2個(gè)液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)罐和2個(gè)千立方米/小時(shí)電解水制氫槽,所需二氧化碳由附近燃煤電廠提供。項(xiàng)目于今年初實(shí)現(xiàn)中交,8月投料試車,目前累計(jì)運(yùn)行超過(guò)1500小時(shí)。
中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)、中科院院士張濤、中國(guó)科學(xué)院院士、蘭州大學(xué)校長(zhǎng)嚴(yán)純?nèi)A等多位院士在參觀了千噸級(jí)液體太陽(yáng)燃料甲醇合成示范項(xiàng)目后表示:“液態(tài)陽(yáng)光”系列技術(shù)的突破和示范項(xiàng)目的成功運(yùn)行,不僅給電能轉(zhuǎn)化為可儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)幕瘜W(xué)能提供了高壓輸電之外的太陽(yáng)能利用新途徑,為解決可再生能源間歇性問(wèn)題和“棄光、棄風(fēng)、棄水”問(wèn)題提供出新的策略。而且,在將二氧化碳作為碳資源轉(zhuǎn)化利用的同時(shí),解決了氫能儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)陌踩y題,為進(jìn)行低碳乃至零碳、清潔的能源革命提供了創(chuàng)新技術(shù)路線和方向,對(duì)發(fā)展我國(guó)可再生能源、緩解能源安全問(wèn)題乃至改善全球生態(tài)平衡具有重大戰(zhàn)略意義。(陳繼軍)