观察|现实的碳中和路径
2021-09-21
第一是通过现有煤化工与可再生能源结合实现低碳能源系统。一方面可以让现有的煤制甲醇实现近零碳排放,另一方面是通过太阳能、风能、核能电解水制备绿氢和氧气,合成气不经水汽变换,这样让煤制甲醇厂不在排放CO2;再用甲醇取代汽柴油开车,或甲醇和水在线制氢发电推动燃料电池汽车或作为电动车的充电宝;这样把中国强大的太阳能风能发电能力释放出来,把风能和太阳能以甲醇液体的形式储存下来;是值得去探索的另外一条储能战略,让太阳能,风能能够大力发展减碳。(图1)
图1 储能的另外一条途径:通过太阳能、风能、核能电解水制备绿氢和氧气,合成气不经水汽变换,制备甲醇无CO2排放。
第二是利用煤炭领域的碳中和技术——微矿分离技术。在煤燃烧前,把可燃物及含污染物的矿物质分离开,制备低成本类液体燃料 土壤改良剂,源头解决煤污染、滥用化肥及土壤生态问题,同时低成本生产甲醇、氢气等高附加值化学品。
通过分离之后,该做燃料就做燃料,该做土壤做土壤,分流以后,这边释放二氧化碳,更多的森林长起来把二氧化碳吸回来,这样做了完全可以达到碳中和。(图2)
图2微矿分离技术效果示意
第三,实现光伏与农业的综合发展,将光伏与农业、畜牧业、水资源利用及沙漠治理并举,实现光伏和沙漠治理结合,及光伏和农业联合减碳。
西部缺水,水一浇就漏下去了,因此,我们可以采用非常保水的材料。但是西部再保水,大太阳晒还是长不出来,怎么办?有了太阳能板,底下的挥发减少了,就可以种东西。太阳能有一个最大的好处,就是要定期冲这个板,有了发电,大家可以花一点钱拿PVC管子接点黄河水过去,每几周给光伏板冲水,同时,水资源宝贵,冲过的水我们还可以用来给农作物做滴灌。这样,发电的同时还可以把底下全部变成绿色,变好了再把太阳能板搬个几百米,一片片土地可以治理出来。(图3)
图3 利用微矿分离副产的土壤改良剂让光伏与农业及沙漠治理综合发展
第四,峰谷电与热储能综合利用。电不好储存,可以用热的形式储存下来,利用分布式储热模块,在谷电时段把电以热的形式储下来,再在需要时用于供热或空调,这样可以让1/4甚至是1/3的时间的电不至被浪费,可大大降低CO2排放,实现真正的煤改电,再配合屋顶光伏战略及县域经济,进一步减少电能消耗。能量不仅仅是电能,国内储能领域对于储电关注较多,但实际上大多数的能量从消费端来看都是用在了热能领域,储热技术也是需要我们去关注和发展的。
第五,利用可再生能源制甲醇,然后做分布式的发电。可以使用甲醇氢能分布式能源替代一切使用柴油机的场景,和光伏、风能等不稳定可再生能源多能互补。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。(图4)
图4现实的碳中和路径5:基于绿色甲醇氢能的分布式能源热电联供
在“碳达峰、碳中和”的时代背景下,需要对一些误区进行澄清,同时认清技术的发展逻辑,找寻现实发展路径,我在这里总结了以上的碳中和可能的几个现实路径供大家参考。
来源:腾讯
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