中國科學院院士李燦指出，綠色氫能是實現碳中和一個必然的進步，但很多人沒有意識到，綠色和低碳其實是分開的。
撰文/記者 王雪瑩
「想要解決排放二氧化碳，氫能特別是綠色氫能必不可少，它是實現碳中和一個必然的進步，但很多人沒有意識到，綠色和低碳其實是分開的——低碳可以包括綠色工程，但綠色工程不一定能解決低碳問題」，11月3日，中國科學院院士、中科院大連化物所太陽能研究部部長李燦，在2022年APEC工商領導人中國論壇上如是說。
▲中國科學院院士、中科院大連化物所太陽能研究部部長李燦
在「硬科技與產業發展」主題論壇上他表示，不應一味強調二氧化碳作為溫室廢氣的角色，而應將之視為一種可以轉化的碳資源，綠氫來轉化，有了可再生能源產生的綠氫，就能實現碳資源的循環利用，實現人類可持續發展。會後，針對社會關注的「太陽能轉化效率」、「液態陽光甲醇技術」等問題接受了媒體專訪。
記者：太陽能的利用率近年來大幅提升，如何更進一步提升太陽能轉化效率，有哪些新的基礎研究成果正在轉化落地的路上？
李燦：太陽能利用有很多種方式，大家最熟悉的、最典型的就是光伏發電。太陽能光伏發電近幾年發展得非常快，以最具代表性的晶硅電池來說，十年前，大規模工業化的利用率只有百分之十幾，而現在已經提到了百分之二十二以上，實驗室能達到26%，而理論上它的理想效率是31%。也就是說，我們現在幾乎快要達到天花板了。
太陽能是大自然白給的，跟其它化學轉化需要考慮原材料轉化率不同，在這種情況下再去談增加百分之幾已不是當務之急了。相較於效率，成本反而是大家更關注的東西——想讓社會和接受這項技術，最終還是要看成本。
同樣是十年前，光伏發電跟煤、氣發電相比，它的成本大概在四倍以上，除了航天航空這些領域，民用幾乎是無法想像的。十年後的今天，它上電網的價格差不多就0.36元左右，幾乎就是「白菜價」，成本甚至低於火電。正因如此，兩年前我國取消了對光伏發電的政府補貼，但這絲毫沒有影響光伏市場的瘋長。究其原因，還是因為市場接受、認可了它，自主發展的勢頭才會這麼好。
記者：在您看來，液態陽光甲醇技術有著怎麼樣的產業前景？
李燦：我們說光伏、風電的發展很快，它們可以轉化成電能，但社會的終端需求不止是電能，很多領域像是交通出行、做飯炒菜，它們對電能都不是剛需，這就要求我們想方法把一部分捕獲下來的太陽能，轉化成更加方便使用的能源。
在過去，我們提出了電解水制氫，制出氫氣儲存起來，然後再使用到化工、鍊冶金等各行各業中。氫氣作為一種氣體密度很低，儲存效率太低，那怎麼辦？我們將它跟二氧化碳反應，轉化成液體甲醇，作為一種液態燃料進行存儲和運輸。正因如此，我們也給液態甲醇起了一個特別形象的名字——「液態太陽」，形象地表示可以把陽裝進油桶里存起來。
記者：2020年蘭州新區建立液態太陽燃料合成工業化示範項目，今年中煤又在鄂爾多斯投資50億元啟動了十萬噸級的液態陽光甲醇生產。您如何理解這些舉措背後的意義？
李燦：在我看來，液態陽光甲醇其實是「一箭三雕」，這是指儲氫，儲能和二氧化碳資源化利用可以「三管齊下」。首先，它能將快速發展的可再生能源電力消納轉化為可儲存運輸的甲醇，實現儲氫；二，它能緩解我國液體燃料短缺的能源安全問題；三，它能充分利用二氧化碳資源，減排二氧化碳助力碳中和——1噸甲醇能消納1.375噸二氧化碳，10萬甲醇消納的就是近14萬噸二氧化碳，這是非常可觀的了。
在技術上人們其實探討過很多減排的方案，但在實際操作上可行性不高，比如二氧化碳捕捉封存技術，存在一定的隱患而且成本太高，幾乎是一種凈投入，企業很難有自主推進下去的動力。相比之下，液態陽光甲醇技術不僅解決二氧化碳問題，同時還能產出工業基本原料，是雙贏的。
記者：您覺得，像液態太陽燃料這樣的新興技術的出現，是否會給我國的工業產業帶來顛覆性的變革？
李燦：有些行業是有出現顛覆性可能的，比如說甲醇的制出，理論上，如果它能做到很大規模，那麼是有望將我國的汽油需求替代下來的，那麼我們就不需要大量進口石油了，在能源安全和能源定價上就更有主動權和話語權。
記者：在推動企業發展這些技術的過程中，您覺得他們最聚焦的難題是什麼？
李燦：成本。以液態陽光甲醇舉例，它前期最大的投入就是光伏，這個投資成本是很高的，且成本回收至少要10年，這對於很多小企業而言是巨大的負擔。再者它需要的是多種技術解決方案的集成體，而非某種單一的技術，它是一個龐大的系統工程，很多小企業沒有這個能力「吃」下這麼大的「蛋糕」。正因如此，我們現在看到的項目都是由大集團企業在牽頭。
隨著大規模產業化的推進和人們對技術的日臻熟悉，整個系統工程一定會進一步縮小精簡，有了第一個成功範例後面就會好做。
記者：近年來「儲能」也是一個人們常常談及的話題。
李燦：是的，光伏發電是白天可以發電，但是晚上就不能了，但電網是經不起這樣折騰的，電網需要的是平穩輸出。儲能的話就能做到把白天一部分電勻出來，等到了晚上再放出來。
在大規模儲能方面現在說的比較多的是「水光互補」，即一個水庫本來本身在發電，白天水聚集起來少發一些電，主要利用白天的太陽光發電，等到了晚上沒有太陽光發電了，再去控制水電補上。我國現在就有一個很好的「水光互補」的儲能實例——青海的龍羊峽水電站，通過計算控制，它一直在很穩定地向長江下游供電。不過「水光互補」這種模式對地理條件要求很高。
此外我這幾年也有一直在提的「光熱發電」，它不用水電「找補」，而是作為熱能儲存起來，通過調控熱介質，讓它在需要的時候可以像火電一樣平穩地發電。目前，這種技術的材料已經有了，只是成本需要再降下來。
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