3.1. 綠色甲醇的成本

? ? ? 前文概述了我團隊提出的綠色甲醇技術(shù)路線。針對綠電、綠氫、綠氧完全替代傳統(tǒng)甲醇工藝過程所需的公用工程消耗及原材料消耗工況，每增加1千克綠氫，可降低CO₂排放量，約為7千克（以典型干法氣化為例）。每噸綠色甲醇對應(yīng)的土壤碳匯潛力：用2000~3000 kcal/kg的劣質(zhì)煤，經(jīng)微礦分離制得優(yōu)質(zhì)化工原料并進一步制取甲醇，天然遠古礦物質(zhì)（SRM）收率按劣質(zhì)煤原料的40%計算，每噸SRM用于土壤改良后的固碳能力按0.9 t CO₂/t SRM測算；與傳統(tǒng)甲醇相比，約可進一步降碳10個百分點。具體計算過程：每噸傳統(tǒng)甲醇，生產(chǎn)過程排放3.5噸CO₂，自身使用后排放1.38噸CO₂；每噸綠色甲醇，僅自身使用后排放1.38噸CO₂，減碳率約為72%。引入土壤碳匯之后，每噸綠色甲醇被使用排放0.88噸CO₂，減碳率約為82%。

? ? ? 為了進一步評估其可行性，我們通過算例比較了傳統(tǒng)煤基甲醇工藝和新型綠色甲醇工藝（考慮短期內(nèi)更具實操性的工況，燃煤使用量減量50%；中長期將采用綠電代替公用工程）的生產(chǎn)成本。計算考慮電解水用電價格為0.2元/kWh，其他費用基于中國的平均價格標(biāo)準(zhǔn)?？紤]征收100 CNY/t CO₂的碳稅，加上原材料和公共工程的消耗和價格，傳統(tǒng)煤基甲醇的生產(chǎn)成本約為2515.7 CNY/t。在相同規(guī)模下，通過本研究提出的新型綠色甲醇的生產(chǎn)成本約為2491.3 CNY/t。因此，綠色甲醇工藝實現(xiàn)了與傳統(tǒng)路線相當(dāng)?shù)某杀舅剑瑫r提供了減少碳排放的額外好處。

3.2. 用于分布式發(fā)電的綠色甲醇

? ? ? ?甲醇蒸汽重整工藝用于H₂?生產(chǎn)及其在燃料電池中的后續(xù)使用，提供了一種有前途的分布式發(fā)電技術(shù)?；诩状嫉姆植际桨l(fā)電技術(shù)的主要應(yīng)用場景，如圖2所示。一個重要的應(yīng)用場景，是給位于偏遠山區(qū)的5G基站供電，例如廣東省的多個山頂5G基站。這些基站依靠甲醇蒸汽重整結(jié)合氫能發(fā)電系統(tǒng)作為其能源供應(yīng)。這些電站經(jīng)多年運行的穩(wěn)定性，證明了甲醇分布式發(fā)電方法的可行性和可靠性。

? ? ? ?1) 氫氣壓縮成本降低。氫氣壓縮為高壓氫（30MPa）時成本較高，而綠色甲醇的制備過程中壓縮氫氣用于合成甲醇的壓力上限為10MPa，進而成本極大降低。

? ? ? ?2) 運輸效率的提升及成本的降低。液氫的運輸過程中需使用特制液氫罐車，且該過程中部分液氫將氣化后損失（0.5%-1%/天），總損失量與運輸天數(shù)有關(guān)。在500km運輸距離上，損失約為3%。而甲醇在運輸過程中的總損失量與距離無關(guān)，約為0.5%，且甲醇運輸?shù)奈锪麈湷墒?，物流成本低。此外，甲醇的運輸相較于液氫的安全性更為高。

? ? ? ?在綠色甲醇-甲醇制氫流程中，兩個關(guān)鍵單元甲醇合成、甲醇制氫的氫氣轉(zhuǎn)化效率低于90%（分別為82%、70%）。在甲醇合成單元中，氫氣轉(zhuǎn)化效率為單程效率，尚未考慮馳放氣的回收利用。在甲醇制氫單元中，按照目前的技術(shù)方案，采用30%的甲醇作為制氫反應(yīng)裝置的熱源，暫未考慮甲醇制氫系統(tǒng)的熱管理優(yōu)化。這兩個單元的優(yōu)化將提升“綠色甲醇-甲醇制氫”方式的整體效率。

? ? ? ?相比之下，目前西部建一個典型火電廠，整體能源效率約為40%。這表明，每100萬大卡的煤只能發(fā)40多萬大卡的電，在輸送的過程中再損失一些，只有30多萬大卡電送到東部沿海城市的用戶端，其中60多萬大卡以熱的形式耗散掉。與電力不同，熱量不能通過網(wǎng)絡(luò)有效地長距離傳輸，但綠色甲醇作為液體可以通過管道運輸。

3.3. 對減少石油進口依賴有很大的作用

? ? ? ?只要綠電成本低于0.2元/kWh，綠色甲醇每百萬大卡的成本不會超過汽油，利用中國已經(jīng)便宜的太陽能和大量的生物質(zhì)、城市垃圾（約80%是生物質(zhì)）及劣質(zhì)煤制成的綠色甲醇，不僅可以大大減低碳排放，而且可大規(guī)模替代進口石油，可逐漸打破石油美元的壟斷。

? ? ? ?在可預(yù)見的未來，預(yù)計可以大規(guī)模推廣以綠色甲醇為資源的能源系統(tǒng)，并與廣泛的可再生能源技術(shù)相結(jié)合，包括發(fā)電、儲能及輸電。智能電網(wǎng)與綠色甲醇網(wǎng)絡(luò)的有機結(jié)合，可以逐步將當(dāng)前的煤炭/石油經(jīng)濟轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥稍偕茉礊橹鲗?dǎo)的綠色電力和甲醇經(jīng)濟。綠色甲醇具有滿足中國交通、電力和供熱系統(tǒng)能源需求和挑戰(zhàn)的潛力。它產(chǎn)生的碳排放量僅為傳統(tǒng)能源的20%，有效地解決了石油短缺和碳中和問題。

3.4. 綠色甲醇與綠電的混合動力能在保障能源安全的前提下實現(xiàn)碳中和

? ? ? ?利用我國東西部的海拔差，液體可以借勢流往東部沿海城市。在“雙碳”的要求下，今后既然儲電成本尚高，電網(wǎng)還存在一定的瓶頸，那可以把多余的、便宜的風(fēng)能太陽能在西部電解水制氫制氧，僅利用少量碳，把太陽能風(fēng)能轉(zhuǎn)成綠色的液體進行利用。

? ? ? ? 綠色甲醇作為燃料有各種應(yīng)用場景。Wu等人[23]提出了一種基于混合燃料電池系統(tǒng)的新型甲醇利用發(fā)電技術(shù)，該技術(shù)可以高效、經(jīng)濟地將甲醇轉(zhuǎn)化為電能。Wang等人[24]提出了一種新的甲醇-電力熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)了醫(yī)療廢物的近零排放資源化利用。關(guān)于替代燃料在內(nèi)燃機中的應(yīng)用，首先，吉利集團已經(jīng)開發(fā)出成熟的甲醇內(nèi)燃機技術(shù)，并已在西安、貴陽等中國多個城市實施。公共交通車輛（即公共汽車和出租車）近年來配備了甲醇內(nèi)燃機，證實了可安全運行。其次，插電式混合動力電動甲醇汽車具有降低油耗和溫室氣體排放的潛力，比亞迪的DM-i等油電混合動力汽車實現(xiàn)了低至每百公里5升的油耗。最后，當(dāng)燃料電池成本足夠便宜了，車上裝綠色甲醇，通過車載甲醇在線制氫，氫氣通過燃料電池發(fā)電，電再為車輛提供動力，1升甲醇制氫氣的質(zhì)量是1升液氫的兩倍。通過把現(xiàn)有液體基礎(chǔ)設(shè)施加油站改造成綠色甲醇加注站，可以支持內(nèi)燃機車、電動車、氫燃料電池車三代汽車的發(fā)展。中國液體運輸?shù)牡乩韮?yōu)勢，以及綠色甲醇作為燃料的多功能性，為減少碳排放和向可持續(xù)能源解決方案過渡提供了機會。

? ? ? ?加氫站所需建設(shè)規(guī)模明顯超過現(xiàn)有加油站規(guī)模。因此，建議不要急于拆除現(xiàn)有的加油站，而是將其改造為綠色甲醇站。這種方法可很好地利用現(xiàn)有的燃料加注設(shè)備。同一套甲醇裝置在現(xiàn)在可服務(wù)內(nèi)燃機，進一步可支持插電式混動設(shè)備，在未來還能夠服務(wù)氫能與燃料電池。

? ? ? ?作為汽車的替代燃料，甲醇的安全性一直是公眾和政府部門最關(guān)心的問題，甲醇汽車試點自2012年起由國家工信部在山西、陜西、甘肅、貴州等省實施。這些試點項目于2018年成功通過了測試，驗證了甲醇燃料汽車的環(huán)保、安全、經(jīng)濟和可靠性。這一結(jié)果澄清了公眾和政府層面長期存在的與甲醇燃料相關(guān)的安全質(zhì)疑。

? ? ? ?2018年我們就寫了《關(guān)于中國新能源汽車戰(zhàn)略再思考》的文章，后來網(wǎng)易又請作者做了一期《電動車與氫能的歷史與未來》的公開課。由于篇幅有限，可能給讀者造成我們反對電動車的誤解；其實恰恰相反，我們不僅不反對電動車，而是想辦法解決電動車的痛點。我們提出用綠色甲醇與電池的混合動力來解決純電動的以下痛點：

? ? ? ?痛點1：純電動要保證600公里的續(xù)航，電池必須做的很大、很重，需要消耗大量鋰、鈷、鎳等昂貴的金屬材料，使得其成本上升；而對絕大多數(shù)的人，可能每年只有不到5%的時間需要600公里續(xù)航，絕大多數(shù)時間每天上下班有150公里的續(xù)航就夠了。偶爾需要開長途，在車上裝一個50-100升的燃料桶及一個小型的綠色甲醇增程器。平時上下班時這個燃料桶可空著；需要遠行時再加滿液體燃料，路上可以邊開車邊充電——這樣就解除了續(xù)航旅程焦慮。平時95%的時間里，也不需要背著一套600-800公斤的大電池到處跑（那是能源的浪費）。而且，造一輛純電動的電池材料可以造4輛混合動力車，可減少材料成本。

? ? ? 痛點2：如果大部分汽車走純電動的路線，全社會就必須再花幾萬億資金建快充的基礎(chǔ)設(shè)施。純電動的應(yīng)用場景下，用戶不太愿意等幾個小時去慢充。快充站必須集中管理，且占地成本偏高。今天標(biāo)準(zhǔn)的加油站是設(shè)計每天服務(wù)大概450輛車，每輛車加油約3分鐘左右，由此可計算加油站的占地面積。目前快充約需30分鐘，這意味著要建一個服務(wù)450輛純電動車的快充站，占地約是今天加油站的近10倍。北上廣深地價如此之貴，賣電的收入很難支付地價。而混合動力就不需要快充，采用慢充的設(shè)備可降低造價，且可安裝到各個小區(qū)，電網(wǎng)不需要大規(guī)模更新，基礎(chǔ)設(shè)施成本大降。此外，慢充的一大好處是可以選擇電價便宜的時段。在電網(wǎng)的風(fēng)能、太陽能無法消納時，可通過智能控制，讓電動車有選擇地變成綠電的消納裝置。

? ? ? ?如果全都推行純電動，車沒電時大家都要火急火燎地快充趕路，那電網(wǎng)有什么電就得充什么電。中國電網(wǎng)在可見的未來還是以火電為主，所以純電動表面是電開車，實際是煤開車，很難起到真正的減碳作用。目前限制可再生能源在電網(wǎng)里的比例就是因為風(fēng)光無法預(yù)測，有時候為了維護大電網(wǎng)的穩(wěn)定，不得不棄光棄風(fēng)。純電動如果在白天峰電時段，突然有幾千萬輛電動車去快充，就會增加電網(wǎng)的負荷及風(fēng)險。要讓電動車有選擇地使用綠電，用混合動力和慢充是正確方向。

? ? ? ?在今天的加油站基礎(chǔ)上增加綠色甲醇的加注設(shè)備，比在全中國乃至全世界建快充站要容易的多。把人類已經(jīng)花了幾十萬億建的液體的基礎(chǔ)設(shè)施廢掉，再去重新去建快充站或加氫站，既不現(xiàn)實，短期不可能做到，也不科學(xué)。電動車的出發(fā)點是減碳，用風(fēng)光等新能源取代汽柴油來開車，而純電動要求的快充不太容易有選擇地去使用綠電開車。

? ? ? ?痛點3：純電動不適合在寒冷的冬天使用，而這個世界70%以上的經(jīng)濟體是有寒冷冬天的區(qū)域如紐約、倫敦、巴黎、柏林、多倫多、莫斯科、北京、東京等大城市。在這些寒冷的地區(qū)，電動車冬天不太合適；但如果用綠色甲醇和電的混合動力，冬天甲醇燃燒發(fā)電的余熱就可以維持汽車及電池再最佳溫度。即使在重慶這些暖和的地區(qū)，純電動因為電池太重，電動車爬坡是平地耗電的8倍左右，里程會大打折扣。

? ? ? ? 痛點4：純電動因為電池大，一般整個車底盤都是電池，一旦著火駕駛員及乘客安全都有危險；如果做成混合動力，因電池只有純電動的1/4，就可以布局到離駕駛員及乘客遠一點的地方，降低風(fēng)險。

? ? ? ? 痛點5：純電動因電池600-800公斤，太重，回收運輸不方便, 需要吊車等裝卸設(shè)備。如果走醇電混動，把電池重量控制在150公斤以下，一個人開個小貨車就可以回收，對建立低成本的回收體系有幫助。

? ? ? ? 總之，純電動適合在平坦暖和的城市做乘用車，但對有寒冷天氣的地區(qū)及山區(qū)不合適；另外對大卡車等商用車，電池本身就有幾噸重，在山區(qū)爬坡容易耗光電源，純電動也不合適。因此既不要用綠色液體燃料去反對電動車的推廣應(yīng)用，也不要用電動車去反對低碳綠色液體燃料的推廣應(yīng)用（如用風(fēng)能、太陽能和劣質(zhì)煤制的綠色甲醇）。未來碳中和時代的能源體系就是綠色電網(wǎng)及綠色液體管網(wǎng)及綠色氫氣管網(wǎng)的有機結(jié)合。適合用電的地方用純電動，適合用綠色液體燃料（甲醇）的地方用液體；綠色液體和電的混合動力適合大部分地區(qū)。燃燒汽油柴油的燃油車有可能在未來消失，燃燒綠色液體的內(nèi)燃機不但不會消失，還要大發(fā)展。

4結(jié)論與展望

? ? ? ?太陽能發(fā)電的成本已接近甚至低于火電，但平均大約只有不到20%時間能有效發(fā)電（取決于地域），其它80%以上的時間要依賴儲能。用綠色能源取代化石能源的核心是儲能；將風(fēng)能和太陽能轉(zhuǎn)化為綠色甲醇液體儲存是成本較低、能滿足長周期能量儲用需求的儲能技術(shù)之一。液體是最好的能源載體，以綠色甲醇為原料的能源系統(tǒng)若能大面積推廣，加上智能電網(wǎng)與綠色甲醇管網(wǎng)的有機結(jié)合，可把今天的煤炭/石油經(jīng)濟改為以可再生能源為主的綠色電力與綠色甲醇經(jīng)濟，有望用如今煤炭和石油經(jīng)濟約20%的碳排放量，解決中國的交通、電力和供暖供冷及石油短缺問題，并實現(xiàn)碳中和。

? ? ? ?綠色甲醇可用已有的液體基礎(chǔ)設(shè)施，滿足內(nèi)燃機車、綠色甲醇混動增程車及氫燃料電池車三代汽車的使用，實現(xiàn)交通的綠色化。與此同時，該技術(shù)還可應(yīng)用于各類分布式用能領(lǐng)域，且使用過程中，可為所處環(huán)境提供供暖及制冷服務(wù)。推動碳中和是全社會共同的事業(yè)，需要社會體系進行創(chuàng)新與變革，同時更需要政產(chǎn)學(xué)研良性互動，共同推動碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)。

? ? ? ?本工作嘗試提出一條支持低碳社會發(fā)展的綠色甲醇路徑，利用中國最豐富的兩大資源（即西部的沙漠戈壁帶來的幾乎無限的風(fēng)光資源與中國豐富的劣質(zhì)煤資源）結(jié)合制取綠色甲醇，同時用劣質(zhì)煤分離出的礦物質(zhì)微粒改良板結(jié)的土地、鹽堿地及沙土地，既解決中國石油不夠的問題又能保障糧食安全。同時綠電與綠色甲醇混合動力，解決純電動的幾大痛點。甲醇因其高能量密度而被廣泛認為是一種適宜的能量載體。中國的風(fēng)光資源既煤炭資源主要在西北；通過將中國西部的間歇性可再生能源及劣質(zhì)煤轉(zhuǎn)化為綠色甲醇，可以有效地將可再生能量以液體形式儲存起來，并實現(xiàn)長期保存。結(jié)合中國本身西高東低的地理特征，西部生產(chǎn)的甲醇可以通過管線低成本高效運輸?shù)綎|部及沿海城市。這有可能是一種大規(guī)模的、符合中國國情的綠色液體取代石油的解決方案。

? ? ? 南方科技大學(xué)劉科院士領(lǐng)導(dǎo)的清潔能源和土壤改良研究團隊，近幾年積極倡導(dǎo)綠色甲醇新技術(shù)路線：我國減碳的關(guān)鍵在于改變能源結(jié)構(gòu)，將風(fēng)能和太陽能以液體形式存儲的綠色甲醇將成為最合理的能源解決方案之一；有了具有市場競爭力的綠色甲醇，汽車內(nèi)燃機就機會成為綠色能源動力，實現(xiàn)低碳排放；更重要的是，如果大面積運用以綠色甲醇作為原料的能源系統(tǒng)（煤化工及生物碳源耦合綠氫綠氧），可實現(xiàn)如今煤炭經(jīng)濟不到1/5的碳排放量，解決中國的電力、交通和供暖供冷等問題；可開創(chuàng)性地從煤中低成本分離出巨量的天然遠古礦物質(zhì)，制成土壤改良劑后用于板結(jié)土地、鹽堿地及沙土地治理，通過促進植物生長的方式將燃煤排放的二氧化碳重新存儲回來，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)碳排放[25, 26, 27]。我們團隊一直倡導(dǎo)：太陽能、風(fēng)能耦合劣質(zhì)煤制甲醇雖然不是100%綠色，但是理論上也能減碳75%左右（含土壤碳匯之后，減碳幅度更大能達到~82%），剩下這18%的碳是人類生存必須的碳，也就是讓放出去的碳與吸收回來的碳產(chǎn)生平衡；CO₂排放不能太多，但沒有CO₂，人類也無法生存；因人類呼吸的氧氣，吃的食品及所有的綠色植物都要靠CO₂的光合作用產(chǎn)生；因此，用經(jīng)濟可行的技術(shù)路徑，比使用石油/煤炭減碳>~82%的低碳甲醇生產(chǎn)技術(shù)，是適合中國國情的綠色燃料，建議國家制定適合中國國情的綠色甲醇標(biāo)準(zhǔn)[28, 29]。歐盟如果愿意從中國進口由生物質(zhì)及綠電制的減碳近100%的綠色甲醇，只要歐盟愿意出高價，我們很高興給歐盟出口賺取外匯，但其成本是我們提出的減碳近~82%綠色甲醇的兩倍以上。我們認為用綠電和少量劣質(zhì)煤結(jié)合制取的綠色甲醇所排放的少量的CO₂是人類生存必須的CO₂，我們自己要有清晰的科學(xué)認知，不要被歐洲發(fā)達國家一批極端的不顧成本地去追求零碳的環(huán)保極端主義而誤導(dǎo)。如果我們把今天的煤炭、石油經(jīng)濟轉(zhuǎn)為我們提出的綠色甲醇經(jīng)濟，全生命周期可減碳約~82%，剩余的~18%的CO₂排放是人類生命活動必須的CO₂，生命就是碳的循環(huán)，追求零碳是錯誤的。未來的能源體系就是綠色電網(wǎng)與綠色管網(wǎng)的有機結(jié)合；適合用電的場景就用電，適合用綠色液體的用綠色液體；不要用一個去反對另一個。

5政策建議

（1）布局適合中國國情的綠色甲醇路徑，搶占碳中和先機

? ? ? ?中國劣質(zhì)煤資源儲量豐富，而且整體利用效率較低。通過煤炭清潔高效利用新技術(shù)（如微礦分離技術(shù)）對劣質(zhì)煤進行預(yù)處理，獲得清潔固體燃料來制備優(yōu)質(zhì)水煤漿，用于現(xiàn)有煤氣化工廠進行氣化，并耦合綠電產(chǎn)生的綠氫及綠氧，省去傳統(tǒng)工藝中高能耗高碳排的空分裝置及水煤氣變化裝置；微礦分離過程副產(chǎn)的礦物質(zhì)，可制成微礦有機肥、微礦復(fù)合肥及土壤改良劑去治理板結(jié)土地、沙土地及鹽堿地，讓更多的貧瘠土壤恢復(fù)耕種能力。綜合下來，只要氫和氧是由綠電產(chǎn)生，碳源即使由劣質(zhì)煤提供，該工藝生產(chǎn)的甲醇對比傳統(tǒng)煤制甲醇工藝也能減碳約82%，而剩余18%的碳排放是人類生存所必須的碳（大氣層維持穩(wěn)定溫度、植物光合作用等），因此通過劣質(zhì)煤微礦分離結(jié)合氣化工藝并耦合綠電制氫制氧系統(tǒng)所制得的甲醇也應(yīng)當(dāng)被認定為綠色甲醇（整體工藝碳排放只有傳統(tǒng)煤制甲醇過程的18%）。而歐洲倡導(dǎo)的生物質(zhì)氣化或用綠氫還原CO₂制綠色甲醇工藝，其最新標(biāo)準(zhǔn)要求每生產(chǎn)1MJ熱值的甲醇整個工藝CO₂排放不能超過28.2克，該路徑在技術(shù)上是可行的，但目前經(jīng)濟代價太高；從碳中和的需求而言，我們沒必要去一步到位追求這樣高成本的綠色甲醇。而以劣質(zhì)煤微礦分離耦合綠電制氫制氧所制備綠色甲醇路徑，每生產(chǎn)1MJ的甲醇其CO₂排放可以控制在約40克，盡管比歐洲的綠色甲醇標(biāo)準(zhǔn)要求碳排放高一些， 但整套工藝甲醇生產(chǎn)成本只有歐洲綠色甲醇的一半不到；此外，通過微礦分離技術(shù)副產(chǎn)的礦物質(zhì)去改良酸化的土地、鹽堿地及沙土地，進一步提高土壤種植率及農(nóng)作物產(chǎn)量，生長更多的植株來吸收CO₂，恢復(fù)土壤碳匯。綜上所述，根據(jù)我國資源稟賦，以劣質(zhì)煤為原料通過微礦分離技術(shù)耦合現(xiàn)有綠電制氫制氧系統(tǒng)，制備綠色甲醇的技術(shù)路徑，具備更加良好的經(jīng)濟可行性，同時基于全生命周期計算，再加上土壤碳匯和植被碳匯，每生產(chǎn)1MJ的甲醇其CO₂排放將低于40g，是目前從技術(shù)層面與經(jīng)濟效益層面都最為符合中國國情的綠色甲醇制備路徑。

? ? ? ? 碳中和是一個循序漸進的過程，應(yīng)在技術(shù)合理且經(jīng)濟可行的情況下科學(xué)地去追求碳中和，而不是盲目過急地去追求零碳。中國的綠色甲醇標(biāo)準(zhǔn)也不應(yīng)該完全照搬歐盟模式，而是要根據(jù)中國國情制定科學(xué)合理且經(jīng)濟可行的綠色甲醇標(biāo)準(zhǔn)，助力碳中和同時也應(yīng)該在經(jīng)濟發(fā)展上更具競爭力。建議利用上述甲醇路徑打造適合中國國情的綠色甲醇標(biāo)準(zhǔn)體系，按照先立后破原則，逐步實現(xiàn)碳中和目標(biāo)。

（2）推進綠色甲醇全產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)濟轉(zhuǎn)型，替代高碳排放石油資源

? ? ? ?在可預(yù)見的未來，可以大規(guī)模推廣以綠色甲醇為資源的能源系統(tǒng)，并與廣泛的可再生能源技術(shù)相結(jié)合，包括發(fā)電、儲能及輸電。中國有廣袤的戈壁沙漠，及海岸線，有巨大的風(fēng)光資源；優(yōu)質(zhì)煤主要分布在鄂爾多斯，榆林的能源金三角一帶，但劣質(zhì)煤全國到處都有，而且儲量巨大。綠色甲醇路徑可把中國最便宜的兩大資源綠電及劣質(zhì)煤充分利用起來，即可生產(chǎn)大量的綠色甲醇緩解我國石油不夠?qū)е碌哪茉窗踩珕栴}，又可把由劣質(zhì)煤副產(chǎn)的礦物質(zhì)作為土壤改良劑去改善酸化的土地，鹽堿地及沙土地，為糧食安全提供保障，同時讓更多的國土再綠起來，助力碳中和。

? ? ? ?碳中和時代的能源是智能的綠色電網(wǎng)與綠色甲醇管網(wǎng)的有機結(jié)合，可以逐步將當(dāng)前的煤炭/石油經(jīng)濟轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥稍偕茉礊橹鲗?dǎo)的綠色電力和甲醇經(jīng)濟。綠色甲醇具有滿足中國交通、電力和供熱系統(tǒng)能源需求和挑戰(zhàn)的潛力，是經(jīng)濟可行又可實現(xiàn)碳中和的合理路徑，可有效緩解我國目前所面臨的能源供給及糧食安全問題。

（3）探索能源資源開發(fā)新模式，共繪“山清水秀”藍圖

? ? ? ?以內(nèi)蒙古為例，其風(fēng)能儲量居全國首位，技術(shù)可開發(fā)量約占中國陸地風(fēng)能一半，太陽能儲量僅次于西藏，位居全國第二，其風(fēng)能、太陽能資源技術(shù)可開發(fā)量都屬于全國最豐富的區(qū)域之一。內(nèi)蒙古煤炭資源探明儲量7323億噸，居全國第一位，遠景儲量1萬億噸，占全國遠景儲量的四分之一。但是，內(nèi)蒙古橫跨三北地區(qū)，是我國荒漠化和沙化土地最集中、危害最嚴重的省區(qū)之一，也是全國防沙治沙的主戰(zhàn)場，荒漠化主要指各種自然或人為因素造成的干旱、半干旱和亞濕潤干旱地區(qū)的土地退化；沙化主要指因氣候變化和人類活動所導(dǎo)致的天然沙漠?dāng)U張和沙質(zhì)土壤上植被破壞、沙土裸露的過程；二者有一定交集。內(nèi)蒙古全區(qū)荒漠化土地面積8.89億畝、沙化土地面積5.97億畝，分別占全國的23.03%和23.59%。鹽堿化土地面積4740萬畝，鹽堿化耕地1500余萬畝，占全區(qū)總耕地面積的11.4%。

? ? ? ?以新疆為例，其具有突出的“風(fēng)光”資源優(yōu)勢，風(fēng)能資源總儲量約占全國的20%，位居全國第二位。太陽能資源豐富，年太陽輻射總量均值5800兆焦/平方米。新疆煤炭資源非常豐富，預(yù)測儲量約為2.19萬億噸，占全國總儲量的40％以上。但是，新疆鹽堿地面積占全國鹽堿地的1/3，其中具有改良價值的輕中度鹽堿地達1.16億畝，是我國鹽堿土地分布最廣、面積最大的省區(qū)，也是世界上鹽堿地分布比較集中的地區(qū)。新疆是我國荒漠化、沙化土地面積最大的省區(qū)，其荒漠化土地106.86萬平方公里（約16.0億畝），占新疆國土面積的64.18%、占全國荒漠化土地的41.52%；沙化土地面積74.68萬平方公里（約11.2億畝），涉及90%的縣（市、區(qū)），占新疆國土面積的44.86%、全國沙化土地的44.25%。

? ? ? ?構(gòu)建能源資源開發(fā)新模式勢在必行。能上網(wǎng)綠電優(yōu)先上網(wǎng)，直接上網(wǎng)是最便宜高效的能源使用路徑；但隨著風(fēng)光資源基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)，產(chǎn)生的電力可能無法全部上網(wǎng)。為此上不了網(wǎng)的電和周圍的劣質(zhì)煤結(jié)合制成綠色甲醇用管路輸?shù)綎|部，因此綠色甲醇是把太陽能風(fēng)能大規(guī)模長時儲存的能源載體。內(nèi)蒙古和新疆位于中國第二階梯，借助東西部的海拔差，液體可借勢能低成本輸送到東部，基于西氣東輸?shù)墓芫€已經(jīng)建成，在已建成的西氣東輸管道上安裝甲醇輸運管路相對容易，且管線輸送液體線損少，同時輸送的甲醇能量密度高（常溫常壓下天然氣的能量密度是10kWh/m³，甲醇是4300kWh/m³），而且甲醇的凝固點為零下94.8℃，可保證一年四季以液體形式通過管道穩(wěn)定運輸。進而實現(xiàn)中國西部非穩(wěn)定的風(fēng)光資源在國家能源中的占比大大提高，實現(xiàn)“風(fēng)光”資源與煤炭資源的全生命周期高價值化利用過程，同時實現(xiàn)沙化土地和鹽堿地面積的大規(guī)模 “雙縮減”，共繪“山清水秀”藍圖，助力碳中和的實現(xiàn)。

（4）盡早布局電動車廢舊電池回收體系的建設(shè)，加強電池回收技術(shù)的研發(fā)

? ? ? ?目前中國的電動車電池保質(zhì)期是8年左右，很快每年就面臨一大批退役的電動車電池的回收問題。歐洲的電池法，一方面想限制中國的電動車出口歐洲；另外一方面，說明回收體系的建設(shè)及回收的環(huán)保成本目前還太高，利潤不大。如果回收效益好，我們出口等于把鋰，鈷，鎳等貴金屬運到歐洲，一回收，就是錢，他們何樂而不為？電動車的安全不僅僅要解決電池著火的問題，同時要注意電池的環(huán)境安全。有報道稱電池拆解工廠的工人，癌癥等患病率較高，這方面也需系統(tǒng)的研究。筆者參觀過一些電池回收廠，工人的工作環(huán)境的確不是太好。其實從全生命周期的角度看，在電池生產(chǎn)過程的研發(fā)就要開始考慮未來電池的回收問題，從全生命周期的角度去評價電池的生產(chǎn)技術(shù)路徑。電動車要可持續(xù)大力在全世界推廣，要早點開始布局電池回收體系的建設(shè)，及電池回收技術(shù)的研發(fā)。否則，若干年后，每年幾百甚至幾千萬個廢舊電池如果分散在世界各地，如回收問題解決不好，舊電動車在露天任其風(fēng)吹雨淋，就會污染土地，污染地下水，那是環(huán)境的災(zāi)難；因此筆者呼吁要盡早布局電池回收的體系建設(shè)，加強回收技術(shù)研發(fā)， 從全生命周期考察各種排放的角度去整體考慮電池的生產(chǎn)及回收體系一體化的建設(shè)方案。

作者：南方科技大學(xué) ? ? 劉科，李俊國，吳昌寧