實(shí)現(xiàn)我國(guó)“雙碳”目標(biāo)，需要發(fā)展切實(shí)可行的技術(shù)路徑，并據(jù)此推動(dòng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。到2030年風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上，將是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的有力保障。事實(shí)上，根據(jù)多方數(shù)據(jù)分析，到2030年前這個(gè)任務(wù)可能超額完成。業(yè)界面臨的挑戰(zhàn)是，如何解決巨量風(fēng)電、光伏發(fā)電的消納問(wèn)題。
現(xiàn)行的平衡可再生能源發(fā)電上網(wǎng)的主要途徑仍是火電，而我國(guó)以煤為主的基本國(guó)情短期難以改變。鑒于我國(guó)煤電裝機(jī)規(guī)模仍然在10億千瓦以上，從業(yè)隊(duì)伍龐大，減少煤電在一次能源中的比例需要一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，不可能一蹴而就。由此帶來(lái)兩方面的問(wèn)題：一是如何消納快速增長(zhǎng)的可再生能源電力；二是在我國(guó)電力供需基本平衡的形勢(shì)下，如何同步抓好能源清潔發(fā)展與安全問(wèn)題——在保證煤炭清潔高效利用的同時(shí)，如何解決石油等液體燃料短缺？
建議在煤化工和碳排放嚴(yán)重地區(qū)大力發(fā)展“液態(tài)陽(yáng)光”甲醇合成，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化減碳，特別應(yīng)支持可再生能源發(fā)電不具備上網(wǎng)條件的地區(qū)，通過(guò)發(fā)展分布式發(fā)電消納或轉(zhuǎn)化不穩(wěn)定的光伏、風(fēng)電，形成可儲(chǔ)存的化學(xué)燃料。“液態(tài)陽(yáng)光”甲醇可永久儲(chǔ)存，且容易運(yùn)輸，每生產(chǎn)1噸甲醇可消納電能6000多千瓦時(shí)，可實(shí)現(xiàn)可規(guī)模化儲(chǔ)電（100萬(wàn)噸甲醇相當(dāng)于儲(chǔ)存60億千瓦時(shí)電）。甲醇既是優(yōu)良的綠色燃料，又是性能優(yōu)異的儲(chǔ)氫材料，可代替汽油，也可作為氫能的載體，緩解氫能制備、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)陌踩统杀締?wèn)題。更重要的是，甲醇可廣泛應(yīng)用在化學(xué)、材料等基礎(chǔ)工業(yè)中，實(shí)現(xiàn)工業(yè)綠色制造，是助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的切實(shí)可行的路徑。
非常幸運(yùn)的是，我國(guó)煤化工發(fā)達(dá)地區(qū)，往往光伏和風(fēng)電資源也很豐富，例如青海、新疆，以及陜西榆林、寧夏寧東、內(nèi)蒙古鄂爾多斯等地區(qū)，在當(dāng)?shù)卮笠?guī)模生產(chǎn)綠色甲醇，能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，符合中央提出的先立后破、穩(wěn)中求進(jìn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。
“液態(tài)陽(yáng)光”甲醇技術(shù)的基本原理是，先通過(guò)太陽(yáng)能等可再生能源分解水（光解水和電解水）制造“綠氫”，然后利用“綠氫”轉(zhuǎn)化二氧化碳，生產(chǎn)出甲醇。此技術(shù)在原理上“道法自然”，如同光合作用，基礎(chǔ)研究已經(jīng)取得突破，我國(guó)已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)千噸級(jí)規(guī)模工業(yè)化示范工程。該技術(shù)具有全部知識(shí)產(chǎn)權(quán)，且工業(yè)化技術(shù)全部國(guó)產(chǎn)化。
但是，目前綠色甲醇的應(yīng)用市場(chǎng)還有待培育，與傳統(tǒng)的煤化工甲醇相比成本稍高（不考慮碳排放稅情況下）。因此，提出如下建議：
一是由于“液態(tài)陽(yáng)光”甲醇的成本主要取決于可再生能源電價(jià)，對(duì)于某些資源富集地區(qū)，如能在解決二氧化碳排放的同時(shí)消納可再生能源電力，可給予其政策上的傾斜支持。二是對(duì)于將可再生能源生產(chǎn)的“液態(tài)陽(yáng)光”甲醇作為燃料的，給予政策上的支持，包括相關(guān)稅費(fèi)的免除，允許和鼓勵(lì)綠色甲醇汽車等的發(fā)展。三是對(duì)于工業(yè)剛性排放二氧化碳的領(lǐng)域，通過(guò)獎(jiǎng)勵(lì)可再生能源發(fā)電指標(biāo)，鼓勵(lì)企業(yè)通過(guò)“液態(tài)陽(yáng)光”甲醇路徑實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。
助力交通運(yùn)輸領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)碳中和
在我國(guó)，甲醇燃料目前已經(jīng)在動(dòng)力燃燒和熱力燃燒領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，且在部分行業(yè)的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)走在世界前沿，實(shí)現(xiàn)了引領(lǐng)。
從具體領(lǐng)域來(lái)看，甲醇作為熱力燃料主要用于鍋（窯）爐、替代農(nóng)村散煤取暖、果蔬大鵬、炊事餐飲等，目前年消費(fèi)量超過(guò)500萬(wàn)噸，應(yīng)用地域遍布全國(guó)27個(gè)省（ 自治區(qū)、直轄市）。甲醇作為動(dòng)力燃料，主要用于交通運(yùn)輸車輛和船舶、固定發(fā)電裝備等，基于道路車輛管理許可的放開(kāi)、船舶技術(shù)法規(guī)的出臺(tái)，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的技術(shù)推廣和產(chǎn)品投放正在全面加速鋪開(kāi)。2019年，甲醇汽車在我國(guó)實(shí)現(xiàn)了政策許可、管理許可、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)許可、市場(chǎng)準(zhǔn)入、后市場(chǎng)維保全面貫通，在全球汽車產(chǎn)業(yè)，率先實(shí)現(xiàn)甲醇汽車產(chǎn)業(yè)化建設(shè)和市場(chǎng)化規(guī)模應(yīng)用，并開(kāi)展了甲醇汽車與國(guó)際同行的多邊合作。
上述情況說(shuō)明，從社會(huì)公眾認(rèn)知和產(chǎn)業(yè)界接受層面看，我國(guó)的甲醇燃料行業(yè)已經(jīng)完成了前期探索和試點(diǎn)應(yīng)用工作，正在進(jìn)入全面產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模應(yīng)用階段。但目前消耗的甲醇大多來(lái)自化石能源制備（主要是煤制甲醇），不能有效解決二氧化碳排放問(wèn)題。煤制甲醇每噸排放2～3噸二氧化碳，再考慮到作為燃料燃燒排放，總計(jì)排放3～4噸二氧化碳。
在保障能源安全、推進(jìn)甲醇燃料規(guī)模應(yīng)用的進(jìn)程中，應(yīng)特別鼓勵(lì)甲醇能源制備產(chǎn)業(yè)，逐步由化石燃料甲醇技術(shù)向可再生能源綠色甲醇技術(shù)轉(zhuǎn)變。這意味著，需要從甲醇能源生產(chǎn)的源頭開(kāi)展 “液態(tài)陽(yáng)光”甲醇規(guī)模化生產(chǎn)，以此提高我國(guó)綠色甲醇產(chǎn)能占比。由此，既可實(shí)現(xiàn)保障能源安全，又可為能源制備和能源消費(fèi)兩端實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供有效的優(yōu)選路徑。故提出如下建議：
一是研究和組織編制并頒發(fā)《甲醇燃料制造企業(yè)準(zhǔn)入條件》（以下簡(jiǎn)稱“《準(zhǔn)入條件》”），對(duì)甲醇制造企業(yè)提出相應(yīng)的基本要求，如生產(chǎn)原料、生產(chǎn)綱領(lǐng)（規(guī)模）、生產(chǎn)效率、水資源消耗、碳回收等，進(jìn)行科學(xué)規(guī)范和規(guī)定。對(duì)應(yīng)編制和出臺(tái)《甲醇燃料制造企業(yè)規(guī)范管理辦法》（以下簡(jiǎn)稱“《管理辦法》”），對(duì)制造企業(yè)碳回收、“液態(tài)陽(yáng)光”甲醇制造項(xiàng)目建設(shè)、綠色甲醇占比階段目標(biāo)等提出要求和規(guī)定。《準(zhǔn)入條件》為產(chǎn)業(yè)剛性要求，《管理辦法》為達(dá)到規(guī)定階段占比目標(biāo)要求給予鼓勵(lì)支持的相應(yīng)條款。
二是建立綠色甲醇燃料制備企業(yè)名單發(fā)布機(jī)制，確定三年為一個(gè)發(fā)布周期，按生產(chǎn)“液態(tài)陽(yáng)光”甲醇占比排名，引導(dǎo)甲醇燃料消費(fèi)企業(yè)和行業(yè)，優(yōu)先采購(gòu)名單企業(yè)和排名靠前企業(yè)制造的甲醇燃料，政府則通過(guò)階梯碳稅補(bǔ)貼的方式，鼓勵(lì)名單企業(yè)和排名靠前的企業(yè)。
三是開(kāi)通“液態(tài)陽(yáng)光”甲醇產(chǎn)業(yè)建設(shè)綠色通道。通過(guò)國(guó)家綠色金融框架激勵(lì)機(jī)制、綠色金融和財(cái)稅配套政策，對(duì)符合《準(zhǔn)入條件》《管理辦法》而獲得綠色甲醇燃料制備名單的企業(yè)，優(yōu)先給予可再生能源資源，開(kāi)通可再生能源建設(shè)項(xiàng)目審批綠色通道。鼓勵(lì)和支持企業(yè)利用自有資金和社會(huì)資金，建設(shè)“液態(tài)陽(yáng)光”甲醇項(xiàng)目。
以上措施，將為綠色甲醇可預(yù)見(jiàn)到的規(guī)模化應(yīng)用夯實(shí)基礎(chǔ)，并為碳中和目標(biāo)提供助力。
（作者系中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員、全國(guó)政協(xié)委員）
