在甘肅敦煌的廣闊沙地上,矗立著一座260米的高塔,它的周圍環繞著12000多面定日鏡。利用太陽能,這座熔鹽塔式光熱電站能夠24小時不間斷發電。
把太(tai)陽能(neng)轉化為電能(neng)是西部獨有(you)的“能(neng)源紅利”,有(you)了(le)豐沛的電能(neng),高效率、大(da)規模的電解水制氫氣成為可能(neng)。
“我(wo)們早(zao)在2018年合作研發成功(gong)的堿水(shui)電(dian)解槽,每小(xiao)時可(ke)生產一千立方米(mi)氫氣,與當時國際先進技(ji)術比(bi)肩。”在蘭(lan)州大學(xue)日前(qian)舉(ju)辦的“氫能(neng)與低碳中心(xin)”啟動會暨氫能(neng)與低碳中心(xin)蘭(lan)州論(lun)壇(tan)上(shang)(shang),中國科學(xue)院院士、蘭(lan)州大學(xue)氫能(neng)與低碳中心(xin)主(zhu)任李燦(can)告訴記者,目前(qian)電(dian)轉(zhuan)氫效率已達到80%以上(shang)(shang)。
李(li)燦說,隨著(zhu)電(dian)解(jie)氫(qing)規模(mo)、效率、穩定性的(de)(de)提升,氫(qing)氣得以實現工(gong)(gong)業化(hua)生產。在高效催化(hua)劑的(de)(de)助力下,氫(qing)氣可以和二氧化(hua)碳反應生成“液態陽光”甲醇,用于工(gong)(gong)業生產中。
當(dang)前,實現(xian)巨量風、光發電的有效利用和就地消納是西部風光富(fu)集地區(qu)迫切(qie)需(xu)要解決的問題。“液態陽光”技術(shu)路(lu)線(xian)是以氫(qing)能為載體實現(xian)太陽能利用的有效路(lu)徑(jing)之一。
為(wei)響應(ying)國家能(neng)源轉型重(zhong)大需求,蘭州大學成(cheng)立氫(qing)能(neng)與低碳中心,旨在探索更多能(neng)源利用的(de)途徑,構建西部(bu)氫(qing)能(neng)發展共(gong)同體(ti)。
“我們提出將(jiang)太陽(yang)能(neng)轉化為燃料(liao)或化學品加以利用,從(cong)而(er)通過適(shi)宜(yi)技術(shu)高效、便捷地(di)使用綠(lv)電(dian)。”李燦表示(shi),從(cong)利用新能(neng)源電(dian)力制(zhi)氫(qing)到儲氫(qing)、運(yun)氫(qing)、用氫(qing)等(deng)不同(tong)環節,可能(neng)帶(dai)動(dong)上萬億規(gui)模的產業。
“但氫氣(qi)氣(qi)體密度(du)很低,儲存運輸(shu)非常麻煩(fan),將水直接電解(jie)為(wei)氫氣(qi)進行儲運難以落(luo)地。”李燦表示(shi),“液態陽光”作為(wei)解(jie)決方案(an),既契合(he)了工業減(jian)碳(tan)目(mu)標,又(you)可實現氫能源(yuan)的高效儲存和運輸(shu)。
“液(ye)態陽光(guang)”技(ji)(ji)術在甘(gan)肅省成(cheng)功實施(shi)全球首套千噸級(ji)甲醇(chun)規模化合成(cheng)示范工程,并通過(guo)鑒定;2024年,全球首個10萬噸級(ji)“液(ye)態陽光(guang)”燃料(liao)合成(cheng)項目在內蒙古鄂爾多斯正式啟動建(jian)設,該(gai)技(ji)(ji)術進入產業化階段。
在(zai)綠電(dian)(dian)的(de)氫能(neng)轉換及(ji)有效利用方(fang)面,蘭(lan)州(zhou)大(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)具(ju)備(bei)產(chan)(chan)學(xue)(xue)(xue)(xue)研(yan)用優勢(shi)。中國工(gong)程(cheng)院(yuan)院(yuan)士、蘭(lan)州(zhou)大(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)校(xiao)長楊(yang)勇平介紹,通過化學(xue)(xue)(xue)(xue)物理、大(da)(da)氣(qi)環(huan)境、能(neng)源動力(li)等(deng)學(xue)(xue)(xue)(xue)科交叉,蘭(lan)州(zhou)大(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)已在(zai)新一代(dai)光(guang)伏(fu)發電(dian)(dian)、電(dian)(dian)解(jie)水(shui)制(zhi)氫材料及(ji)裝備(bei)、新型儲能(neng)技術、數值(zhi)天氣(qi)預報等(deng)方(fang)面,形成了(le)完(wan)整(zheng)的(de)產(chan)(chan)學(xue)(xue)(xue)(xue)研(yan)用全鏈條(tiao)創新機制(zhi)。蘭(lan)州(zhou)大(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)還聯合校(xiao)友企業隆基(ji)綠能(neng)公司開發出(chu)高效的(de)晶(jing)硅太陽能(neng)電(dian)(dian)池、鈣鈦礦光(guang)伏(fu)組件及(ji)有機光(guang)伏(fu)器件,并完(wan)成了(le)大(da)(da)型堿性電(dian)(dian)解(jie)槽(cao)制(zhi)氫方(fang)案的(de)研(yan)制(zhi)工(gong)作(zuo)。
楊勇平(ping)(ping)表示,未(wei)來,蘭州大學氫(qing)能(neng)與低碳中心將(jiang)圍(wei)繞(rao)多(duo)能(neng)互補靈活(huo)發(fa)(fa)電(dian)、高效(xiao)安全氫(qing)電(dian)融合、柔性低碳終端用能(neng)等(deng)方向持續開展攻關(guan),加強(qiang)與科研(yan)機(ji)構(gou)(gou)、重點行業(ye)和(he)頭(tou)部(bu)企(qi)業(ye)的戰略合作,通(tong)過建成(cheng)太(tai)陽能(neng)全鏈條的研(yan)發(fa)(fa)平(ping)(ping)臺和(he)測試(shi)環境,構(gou)(gou)建真實服役條件下相(xiang)關(guan)材料(liao)、電(dian)堆、裝備的研(yan)發(fa)(fa)平(ping)(ping)臺等(deng)多(duo)種基礎設(she)施(shi)。