近年來(lái)，全球能源領(lǐng)域正面臨新一輪深刻變革，清潔化、低碳化、智能化成為世界能源變革轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略方向，我國(guó)風(fēng)、光、水等清潔能源也邁入高速發(fā)展的黃金期。

 

然而，隨著我國(guó)社會(huì)用電量持續(xù)保持較快增長(zhǎng)，電力供給過(guò)剩的局勢(shì)正在緩解，甚至部分地區(qū)出現(xiàn)了高峰時(shí)段電力供應(yīng)的緊缺，而清潔能源短期內(nèi)尚不能完全滿足電力供應(yīng)增長(zhǎng)的需求，無(wú)法取代以煤電為代表的化石能源發(fā)電技術(shù)的主體地位。

 

目前煤電正在向著清潔高效利用的方向發(fā)展，很多煤電廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超低排放，然而在碳排放問(wèn)題上卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。盡管有些煤電廠在CCUS（碳捕集、利用與封存）技術(shù)示范方面做出了一些成效，但是相對(duì)于煙氣污染物治理，碳排放的問(wèn)題挑戰(zhàn)更大，解決的難度也更大。

 

特別是隨著2030年的到來(lái)，中國(guó)作為一個(gè)負(fù)責(zé)任的大國(guó)，要踐行低碳承諾。那么，中國(guó)能源究竟應(yīng)該走一條什么樣的道路，才能實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展？

 

5月16日，在由中國(guó)工程院、中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)和國(guó)家能源集團(tuán)聯(lián)合主辦的2019年清潔電力國(guó)際工程科技高端論壇暨國(guó)家能源集團(tuán)清潔能源國(guó)際高端論壇上，能見(jiàn)對(duì)中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)教授倪維斗先生進(jìn)行了專訪，他提出了一個(gè)腦洞大開(kāi)的能源低碳發(fā)展戰(zhàn)略。

 

 

東水西調(diào)和電解水制氫

 

中國(guó)油氣資源、煤炭資源、風(fēng)資源、太陽(yáng)能資源等主要集中在西部地區(qū)，而能源主要消費(fèi)區(qū)域卻是東部人口密集城市。所以一直以來(lái)，中國(guó)的能源生產(chǎn)和消費(fèi)格局是“西氣東輸”“西電東送”。

 

但是西部缺乏水資源，倪維斗院士提出了“東水西調(diào)”。他表示，可以使用經(jīng)濟(jì)性高的海水淡化技術(shù)，把東部海水淡化后運(yùn)往西部。因?yàn)橛悬S河、長(zhǎng)江相通，“東水西調(diào)”難度不大，完全不會(huì)與工程量巨大的“南水北調(diào)工程”相提并論。

 

倪維斗院士認(rèn)為，“東水西調(diào)”不僅可以解決西部的干旱問(wèn)題，還可以用西部富余的風(fēng)、光等可再生資源電解水制取氫氣和氧氣。

 

氫是高效的能量載體，易于存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換，且無(wú)污染、零排放，被稱為21世紀(jì)終極能源。

 

同時(shí)，氫氣、氧氣也可以用于煤化工產(chǎn)業(yè)。

 

煤化工和西醇東送

 

煤化工產(chǎn)業(yè)需要大量氧氣先把煤炭氣化，生產(chǎn)一氧化碳，一氧化碳和大量氫氣反應(yīng)，最后生成甲醇。倪維斗院士表示，整個(gè)煤化工制甲醇產(chǎn)業(yè)的原料氫氣和氧氣，都可以來(lái)自用可再生能源電解“東水西調(diào)”的水來(lái)制取。

 

通過(guò)上述手段，西部的煤炭和可再生能源電力完全可以直接轉(zhuǎn)換成甲醇，而且在整個(gè)過(guò)程中沒(méi)有或僅有很少的碳排放，有效解決了西部煤炭利用碳排放高的難題。

 

常溫常壓的甲醇呈液態(tài)，管道運(yùn)輸極其方便，可以直接送到東部，從而又解決了氫氣運(yùn)輸困難問(wèn)題。

 

倪維斗院士表示，液化氫氣儲(chǔ)存困難、運(yùn)輸安全性低，在西部通過(guò)電解水制取后，難以送回東部，但通過(guò)轉(zhuǎn)化成甲醇，得以順利輸送。

 

用西部棄風(fēng)、棄光的多余可再生能源進(jìn)行發(fā)電，通過(guò)電解“東水西調(diào)”的海水淡化水來(lái)制取氫氣和氧氣，再用氫氣和氧氣氣化當(dāng)?shù)氐拿禾?，最終產(chǎn)出甲醇，再通過(guò)管道返回東部，改變目前我國(guó)能源資源分布不均衡的格局，形成能源大循環(huán)，既解決煤炭低碳發(fā)展問(wèn)題，又符合我國(guó)能源現(xiàn)狀。