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全球首套規?;簯B太陽燃料合成示范項目在新區試車成功

 2020/01/21/ 11:44 來源:蘭州新區報

  1月17日,全球首套規?;簯B太陽燃料合成示范項目在蘭州新區綠色化工園區試車成功,邁出了將太陽能等可再生能源轉化為液體燃料工業化生產的第一步,這也是蘭州新區綠色化工園區第一個建成并試車成功的化工類項目。

  液態太陽燃料合成是指利用太陽能、風能、水能等可再生能源發電,進而電解水制備綠氫、將二氧化碳加氫轉化制成甲醇等液體燃料,把可再生能源存儲在液體燃料中。簡單地說就是利用太陽能等可再生能源、二氧化碳和水,生產清潔可再生的甲醇等液體燃料,故又被形象地稱為“液態陽光”。這將是未來解決二氧化碳排放的根本途徑之一,也是將間歇分散的太陽能等可再生能源收集儲存的一種儲能技術,是實現人工光合成綠色能源的過程之一。

  全球首套規?;簯B太陽燃料合成示范項目總占地面積289畝,主要建設太陽能光伏發電、電解水制氫及二氧化碳加氫合成甲醇三大系統。其中,電解水制氫及二氧化碳合成甲醇單元占地面積約33畝,投資約7600萬元;光伏單元占地面積約256畝,投資約6500萬元,整個項目總投資約1.4億元。項目配套建設總功率為10MW光伏發電站,經逆變—整流后,為2臺1000標方/小時電解水制氫設備提供電力。

  據中科院大連化學物理研究所副研究員王集杰介紹,該項目基于中科院大連化物所李燦院士團隊開發的兩項關鍵創新技術:高效、低成本、長壽命規?;姶呋纸馑茪浼夹g和廉價、高選擇性、高穩定性二氧化碳加氫制甲醇催化技術。

  王集杰表示,雖然電解水制氫技術過去已經有實際應用,但一般規模較?。ㄔ?0~200標方/小時),單位制氫能耗較高(約4.7~5.0方氫/度電)。李燦院士團隊基于長期對光、電催化分解水的研究,研發了具有我國自主知識產權的新型電解水制氫催化劑,與蘇州競立制氫設備有限公司合作,制造規?;?000標方/小時)電解水制氫設備,單位制氫能耗降低至4.0~4.2方氫/度電,大幅降低了電解水制氫的成本,是目前世界上規?;瘔A性電解水制氫的最高效率。而二氧化碳加氫制甲醇技術則采用李燦院士團隊自主研發的固溶體雙金屬氧化物催化劑。該催化劑可實現二氧化碳高選擇性、高穩定性加氫合成甲醇。其中單程甲醇選擇性大于90%,催化劑運行3000小時性能衰減小于2%。王集杰認為,該項目對緩解我國能源安全問題乃至全球生態文明建設具有重大意義。它一方面探索中國西部地區豐富的太陽能等可再生能源的優化利用模式,將太陽能等可再生能源轉化為液體燃料甲醇,提供了一條特高壓輸電之外的有效利用可再生能源的路徑。另一方面,太陽燃料甲醇又是綠氫載體,有助于解決氫能儲存和運輸的安全難題。

  此外,該項目將二氧化碳作為碳資源,實現二氧化碳的積極減排,生產的太陽燃料甲醇為綠色甲醇,不同于傳統煤、天然氣所制得的甲醇,實現了零碳排放。綠色甲醇的生產是目前國際上興起的碳捕獲儲存(CCS)以及進而發展的碳捕獲及資源化利用(CCSU)的發展方向,為推進低碳、清潔的能源革命提供了創新技術路線。

  該項目能夠順利進行,得益于蘭州新區迅速發展的態勢和先行先試政策的落實。近年來,蘭州新區積極貫徹落實省委省政府推動綠色發展的決策部署,緊扣“十大生態產業”發展,不斷創新體制機制,堅決破除制約科技成果轉化體制機制障礙,集中財政支持、土地優惠、手續代辦、項目申報等扶持政策,快速推進產業帶動效應明顯、技術團隊實力較強成果轉化項目快速落地。

  據悉,為推進該項目建設,蘭州新區黨工委、管委會主要領導先后召開7次專題會議研究,李燦院士先后10次專程赴項目現場親自調研指導,蘭州新區石化產業投資有限公司承接成果轉化,各方緊密合作,僅用18個月,實現了從實驗室研究成果走向工業化示范,是產學研成功合作和“蘭州新區速度”的一個新典范。該項目的前期基礎研究工作得到國家自然科學基金委、科技部重點研發計劃及中國科學院潔凈能源先導專項(A類)項目的資助。

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