专访｜中科院院士李灿：绿色和低碳不应混为一谈，绿氢或成最佳解决方案

中国科学院院士李灿指出，绿色氢能是实现碳中和一个必然的进步，但很多人没有意识到，绿色和低碳其实是分开的。

撰文/记者 王雪莹 新媒体编辑/吕冰心

“想要解决排放二氧化碳，氢能特别是绿色氢能必不可少，它是实现碳中和一个必然的进步，但很多人没有意识到，绿色和低碳其实是分开的——低碳可以包括绿色工程，但绿色工程不一定能解决低碳问题”，11月3日，中国科学院院士、中科院大连化物所太阳能研究部部长李灿，在2022年APEC工商领导人中国论坛上如是说。

▲中国科学院院士、中科院大连化物所太阳能研究部部长李灿

在“硬科技与产业发展”主题论坛上他表示，不应一味强调二氧化碳作为温室废气的角色，而应将之视为一种可以转化的碳资源，绿氢来转化，有了可再生能源产生的绿氢，就能实现碳资源的循环利用，实现人类可持续发展。会后，针对社会关注的“太阳能转化效率”、“液态阳光甲醇技术”等问题接受了媒体专访。

记者：太阳能的利用率近年来大幅提升，如何更进一步提升太阳能转化效率，有哪些新的基础研究成果正在转化落地的路上？

李灿：太阳能利用有很多种方式，大家最熟悉的、最典型的就是光伏发电。太阳能光伏发电近几年发展得非常快，以最具代表性的晶硅电池来说，十年前，大规模工业化的利用率只有百分之十几，而现在已经提到了百分之二十二以上，实验室能达到26%，而理论上它的理想效率是31%。也就是说，我们现在几乎快要达到天花板了。

太阳能是大自然白给的，跟其它化学转化需要考虑原材料转化率不同，在这种情况下再去谈增加百分之几已不是当务之急了。相较于效率，成本反而是大家更关注的东西——想让社会和接受这项技术，最终还是要看成本。

同样是十年前，光伏发电跟煤、气发电相比，它的成本大概在四倍以上，除了航天航空这些领域，民用几乎是无法想象的。十年后的今天，它上电网的价格差不多就0.36元左右，几乎就是“白菜价”，成本甚至低于火电。正因如此，两年前我国取消了对光伏发电的政府补贴，但这丝毫没有影响光伏市场的疯长。究其原因，还是因为市场接受、认可了它，自主发展的势头才会这么好。

记者：在您看来，液态阳光甲醇技术有着怎么样的产业前景？

李灿：我们说光伏、风电的发展很快，它们可以转化成电能，但社会的终端需求不止是电能，很多领域像是交通出行、做饭炒菜，它们对电能都不是刚需，这就要求我们想方法把一部分捕获下来的太阳能，转化成更加方便使用的能源。

在过去，我们提出了电解水制氢，制出氢气储存起来，然后再使用到化工、炼冶金等各行各业中。氢气作为一种气体密度很低，储存效率太低，那怎么办？我们将它跟二氧化碳反应，转化成液体甲醇，作为一种液态燃料进行存储和运输。正因如此，我们也给液态甲醇起了一个特别形象的名字——“液态太阳”，形象地表示可以把阳装进油桶里存起来。

记者：2020年兰州新区建立液态太阳燃料合成工业化示范项目，今年中煤又在鄂尔多斯投资50亿元启动了十万吨级的液态阳光甲醇生产。您如何理解这些举措背后的意义？

李灿：在我看来，液态阳光甲醇其实是“一箭三雕”，这是指储氢，储能和二氧化碳资源化利用可以“三管齐下”。首先，它能将快速发展的可再生能源电力消纳转化为可储存运输的甲醇，实现储氢；二，它能缓解我国液体燃料短缺的能源安全问题；三，它能充分利用二氧化碳资源，减排二氧化碳助力碳中和——1吨甲醇能消纳1.375吨二氧化碳，10万甲醇消纳的就是近14万吨二氧化碳，这是非常可观的了。

在技术上人们其实探讨过很多减排的方案，但在实际操作上可行性不高，比如二氧化碳捕捉封存技术，存在一定的隐患而且成本太高，几乎是一种净投入，企业很难有自主推进下去的动力。相比之下，液态阳光甲醇技术不仅解决二氧化碳问题，同时还能产出工业基本原料，是双赢的。

记者：您觉得，像液态太阳燃料这样的新兴技术的出现，是否会给我国的工业产业带来颠覆性的变革？

李灿：有些行业是有出现颠覆性可能的，比如说甲醇的制出，理论上，如果它能做到很大规模，那么是有望将我国的汽油需求替代下来的，那么我们就不需要大量进口石油了，在能源安全和能源定价上就更有主动权和话语权。

记者：在推动企业发展这些技术的过程中，您觉得他们最聚焦的难题是什么？

李灿：成本。以液态阳光甲醇举例，它前期最大的投入就是光伏，这个投资成本是很高的，且成本回收至少要10年，这对于很多小企业而言是巨大的负担。再者它需要的是多种技术解决方案的集成体，而非某种单一的技术，它是一个庞大的系统工程，很多小企业没有这个能力“吃”下这么大的“蛋糕”。正因如此，我们现在看到的项目都是由大集团企业在牵头。

随着大规模产业化的推进和人们对技术的日臻熟悉，整个系统工程一定会进一步缩小精简，有了第一个成功范例后面就会好做。

记者：近年来“储能”也是一个人们常常谈及的话题。

李灿：是的，光伏发电是白天可以发电，但是晚上就不能了，但电网是经不起这样折腾的，电网需要的是平稳输出。储能的话就能做到把白天一部分电匀出来，等到了晚上再放出来。

在大规模储能方面现在说的比较多的是“水光互补”，即一个水库本来本身在发电，白天水聚集起来少发一些电，主要利用白天的太阳光发电，等到了晚上没有太阳光发电了，再去控制水电补上。我国现在就有一个很好的“水光互补”的储能实例——青海的龙羊峡水电站，通过计算控制，它一直在很稳定地向长江下游供电。不过“水光互补”这种模式对地理条件要求很高。

此外我这几年也有一直在提的“光热发电”，它不用水电“找补”，而是作为热能储存起来，通过调控热介质，让它在需要的时候可以像火电一样平稳地发电。目前，这种技术的材料已经有了，只是成本需要再降下来。

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