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无限“风光”在“绿油”

省电科院青创团队探索清洁能源高质量发展的无限可能

  记者李凡报道 大多数人都知道柴油、汽油,但你听说过“绿油”吗?不久前,国网浙江省电力科学研究院的科创项目《变碳为“油”,共富零碳未来——基于风光电力的“绿油”清洁制取与综合高效利用系统》在第五届浙江省青工创新创效大赛上获得金奖,所仰仗的正是横空出世的“绿油”。

  1吨“绿油”=5000度电

  “所谓‘绿油’,指的是充分利用‘风光’等绿色能源电力,通过电解二氧化碳制取甲醇进行存储——此类甲醇既是一种清洁燃料,又是一种液态的绿色储能介质,因此我们将其命名为‘绿油’。”省电科院能效提升技术研究室主任、提效降碳技术创新创效工作室负责人丁历威向记者解释“绿油”的源起,他表示当前我省面临着能源消费总量偏大、能效水平偏低、碳排放总量偏高的现状,非常有必要加快能源高效低碳转型,而通过清洁制取和高效利用“绿油”,可以有效促进新能源电力中长期存储,实现二氧化碳资源化利用,助力消费侧零碳用能,支撑国家实现“3060”双碳目标。

  丁历威告诉记者,作为一种“碳中和”能源载体,1吨“绿油”可以存储5000多度新能源电力的能量,且具有移动性强、体积能量密度大、安全系数高、储运成本低等特性,可助力实现工业、交通、居民等消费侧零碳用能。比如通过“绿油”多能联供系统满足企业能源需求,可实现工业零碳供能;通过“绿油”替代交通燃油,可实现交通零碳出行;通过“绿油”替代民用煤、气等燃料,可实现居民零碳用能。

  “别看‘绿油’好处多多,但找到它可是花了我们九牛二虎之力。”“绿油”科创项目负责人章康博士形象地把这支青创团队比喻成“绿油”油田的发现者,“仅催化剂研发这一项技术攻关,团队就花了三年多时间、前后不断配比优化了2000余次,最终研发出一种活性强、寿命长、成本低的铜锌纳米颗粒催化剂。”章康介绍,团队还设计出一种拥有蛇形流道和多孔扩散层的反应装置,通过“一步法”取代传统“两步法”,实现了在常温常压下高效制取“绿油”的技术,大大降低了能耗。此外,团队目前已就“绿油”制取相关技术申请发明专利10项,发表SCI等论文15篇,在该领域达到了国际先进水平。

  1年“风光”弃电=2.6亿棵树

  “对于‘绿油’技术的应用,我们更看重它在经济效益和社会效益上的双重能量。”“绿油”科创项目能效服务专职陈思艺告诉记者,当前新能源发电具有一定的随机性和波动性,“绿油”的出现或许可以解决这个问题。从数据统计来看,2021年全国“风光”弃电总量约273.9亿千瓦时,如果将这些“风光”弃电量用于制取“绿油”,则每年可生产“绿油”约260.9万吨,经济效益可达136亿元,而每年减排约468万吨的二氧化碳量,则相当于种植了2.6亿棵树。

  “我省山区地域分布广阔,有着丰富的‘风光’新能源,但其就地新能源消纳能力有限,导致这些新能源资源开发利用率低,常常不得不面临浪费的困境。”陈思艺表示,为了突破这一困境,项目还提出了一种山区能源扶贫新模式:由政府向投资方提供低息贷款,鼓励山区进行新能源开发,山区居民可凭借自有土地入股,并由团队提供技术支撑,将山区富余的新能源资源转化为高附加值的“绿油”进行出售,从而提高当地居民收入,助力实现共同富裕。

  据陈思艺测算,若在浙江某山区工业园区投资建设“绿油”制取系统,利用现有3MW光伏发电装置的全年“风光”弃电量,每年可制取“绿油”约100吨,所得“绿油”可替代园区内交通燃油约7万升,实现年节约燃油成本约70万元,减少二氧化碳排放约160吨,参考国际碳价300元/吨,每年可获得碳交易收入约4.8万元,大大提升了碳汇能力,且该系统投资回收期短,具有良好的经济性和推广性。在该地区进行推广后,每年可利用富余新能源电力制取“绿油”6000吨,可为山区居民直接增加经济收入约1350万元。

  青创团队=未来无极限

  “这次不仅我们的项目获得了大赛金奖,我们工作室也荣膺成为首批‘浙江省青工创新创效工作室’。”丁历威指着身旁的青年才俊笑着说,“他们都是90后,和他们相比,我都有些显老了。”青年团队朝气蓬勃,平时爱玩剧本杀、爱露营的他们,在科技攻关面前,也展现出了“不破楼兰誓不还”的底气。

  据了解,该工作室目前共有22人,分为能效提升、环保技术、输变电工程绿色建材、物资质量监测、变电技术、检测技术6个专业团队。获得本次大赛金奖项目的正是能效提升团队,该团队有4名博士、3名硕士,7名青年技术人才在催化剂开发和性能测试、反应装置优化、应用场景设计和商业模式推广等层面各展所长、分工协作,在核心技术上实现了重要突破。此外,该工作室目前还承担能效双碳领域的国家重点研发计划、浙江省重点研发计划、国网公司总部等科技项目20余项,累计获得浙江省科学技术进步一等奖等科技创新奖励10余项,授权发明专利30余件,发表学术论文100余篇。

  “党的二十大报告中说,当代中国青年生逢其时,施展才干的舞台无比广阔,实现梦想的前景无比光明。我们的青创团队希望可以通过技术创新,探索清洁能源高质量发展的无限可能,为共富零碳未来更好赋能。”丁历威表示,工作室将始终秉持“创新驱动发展、创效服务社会”的工作理念,持续开展技术创新和工程实践,力争成为“提效降碳”领域的一张“金名片”。


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