世界經(jīng)濟的每一次重大轉型，都與能源變革息息相關。

近年來，以風力和太陽能發(fā)電為主的新能源發(fā)展勢頭強勁，以化石能源為主的能源開發(fā)利用方式面臨挑戰(zhàn)，一場歷史性的能源變革正在全球范圍內孕育。與人類歷史上的前兩次能源變革不同，中國有能力成為這輪能源革命的主要推動者。

一、新能源使用價格低于傳統(tǒng)能源

分析報告顯示，日益增長的能源消費，特別是煤炭、石油等化石燃料的大量使用對環(huán)境和全球氣候所帶來的影響使得人類可持續(xù)發(fā)展的目標面臨嚴峻威脅。

據(jù)預測，如按現(xiàn)有開采不可再生能源的技術和連續(xù)不斷地日夜消耗這些化石燃料的速率來推算，煤、天然氣和石油的可使用有效年限分別為100-120年、30-50年和18-30年。

顯然，21世紀所面臨的最大難題及困境可能不是戰(zhàn)爭及食品，而是能源。

人類歷史上經(jīng)歷過兩次大的能源轉型。兩次能源革命都極大地推動了世界經(jīng)濟的發(fā)展和人類社會的進步。

第一次是在18世紀末到19世紀，以蒸汽機的發(fā)明和煤炭的大規(guī)模利用為主要標志，人類從薪柴時代邁入了煤炭時代。

第二次發(fā)生在19世紀70年代到20世紀初，以發(fā)電機、內燃機等的發(fā)明與使用為標志。

這期間，電力作為清潔、便利的二次能源，改變了人類能源使用的方式。但由于其本質都是消耗化石能源，資源儲量持續(xù)下降。

進入21世紀，隨著人類技術進步和環(huán)保意識的日益提高，以風電和太陽能發(fā)展越來越受到重視。

前兩次能源革命，替代能源的價格都是上升的。而在新一輪的能源轉型中，由于以風、光為主的新能源的生產(chǎn)邊際成本趨近于零，隨著技術進步和規(guī)?；瘞淼膯挝辉靸r持續(xù)下降。

用不了多久，新能源的使用價格將全面低于傳統(tǒng)化石能源的價格。

二、推動儲能技術發(fā)展勢在必行

結合新能源的開發(fā)利用現(xiàn)狀和技術的不斷突破，加大新能源開發(fā)力度、發(fā)揮特高壓輸電優(yōu)勢以及推動儲能技術發(fā)展成為推動新一輪能源變革的主要路徑。

近年來，風、光發(fā)電的技術進步很快。風電設備和光伏組件的價格，在過去的五年里呈現(xiàn)下降趨勢。

我國部分地區(qū)新能源的價格已經(jīng)與煤電價格相當，預計到2030年，光伏發(fā)電成本可以達到0.2元/千瓦時，風電達到0.22元/千瓦時。

由于風力變化和晝夜交替，風力和太陽能發(fā)電呈現(xiàn)出顯著的隨機性、間歇性和波動性的特點，導致其與用戶相對固定的用電需要難以匹配。

因此，人們希望找到將電能儲存起來的辦法，即在電力富余的時候將其存儲，在電力短缺的時候再釋放出來，以滿足供需之間實時平衡的需要。

三、甲醇是最佳的戰(zhàn)略儲能方式之一

首先，甲醇可以通過傳統(tǒng)化石能源清潔化生產(chǎn)制得，也可以通過太陽能、風能等間歇式可再生能源轉換獲得，還可以利用農(nóng)作物秸稈、動物糞便和有機物發(fā)酵獲得，是可再生以及重復利用，轉換氫能的最佳媒介，也是實現(xiàn)國家中長期儲能的大宗化工原料。未來可以直接用空氣中的二氧化碳或工廠排放的二氧化碳生產(chǎn)甲醇。

其次，甲醇對石油的替代使用功能也是足夠強大的。甲醇可以以不同成分混入汽油使用，或者經(jīng)過簡單脫水反應生成二甲醚及甲醇與植物油進行酯交換反應合成生物柴油，兩者都是清潔的柴油代用燃料。所以甲醇基本上可替代石油加工成為車、船、飛機的動力燃料的補充，而且成本更低。另外，甲醇可以替代石油，加工成為多種石油化工產(chǎn)品，通過甲醇裂解工藝（MTO工藝）可以生產(chǎn)混合低碳烯烴（乙烯、丙烯、丁烯等），也可以通過MTP工藝單獨合成丙烯，而低碳烯烴是石油化工的龍頭產(chǎn)品，甚至用于生產(chǎn)芳烴（苯、甲苯、二甲苯等）的MTA技術也在研發(fā)中，滿足現(xiàn)有石油化工的需求。而且甲醇可以直接加工成多種產(chǎn)品，如可以直接作為燃料電池的燃料或氫的中間儲存燃料，它也是傳統(tǒng)用來加工甲醛、醋酸、碳酸二甲酯、1,4-丁二醇、乙炔二醇等大宗化學品的原料，是制造氯甲烷、有機硅產(chǎn)品的中間化合物，作為溶劑、黏合劑等也有重要作用。

第三，從安全性考慮，甲醇從本質上將對人體是安全可控的。在毒理學中，半數(shù)致死量簡稱LD50,指引起一群實驗對象50%個體死亡所需的劑量。LD50的數(shù)值越小，表示毒性越強。甲醇的LD50為5628mg/kg,汽油的LD50為2500mg/kg,由此可見我們隨處可見的汽油的毒性是甲醇的2倍以上。甲醇自然存在于人體，含量為0.6毫克/公斤體重，長期在200～250ppm甲醇含量的環(huán)境中工作無害，甲醇揮發(fā)性較低，僅是汽油的30%～60%。甲醇對人體主要的毒害在于誤食飲用，對于視力損害嚴重。但比較容易控制，誤飲中毒可以用碳酸氫鈉、葉酸、酒精等降低它在體內代謝，所以人們普遍對甲醇為劇毒物質的印象是一種誤導。甲醇在環(huán)境中也是安全的，甲醇造成火災、爆炸的可能性遠小于汽、柴油，其著火的極限濃度是汽油的四倍；甲醇泄露的危害也比汽、柴油小，且易于稀釋、撲救和降解，長期儲存不易變質。

第四，就環(huán)境保護而言，甲醇的環(huán)保效能較高。利用甲醇作為燃料的水氫汽車，實現(xiàn)了零污染物排放，只排放純凈水和少量的二氧化碳，而二氧化碳又是制甲醇的原料，真正實現(xiàn)了碳循環(huán)。

當然，最為重要的還是甲醇作為功能資源儲備的經(jīng)濟合理性。從經(jīng)濟、節(jié)能、減排等幾個角度綜合考察，其效能都很高，只要國家政策鼓勵，前景十分樂觀。

三、水氫技術帶人類走入新時代

水氫技術利用催化重整技術，將甲醇水作為原料制氫直接發(fā)電，從根本上解決了儲氫和運輸?shù)陌踩y題。實現(xiàn)可移動的電力供應，具有安全環(huán)保，高效節(jié)能，來料方便等特點。化學公式如下：制氫：CH3OH+H2O→CO2+3H2發(fā)電：2H2+O2→2H2O+電

在應用領域上，水氫技術幾乎可以應用在任何有移動電力需求的領域，它可以為通訊基站、住宅、農(nóng)莊、應急救援等提供實現(xiàn)了可移動可持續(xù)的綠色電力，還可以為汽車、飛機、輪船等提供動力電源。任何一種行業(yè)或領域只要有電力、節(jié)能、減排、智能化及移動等需求，都可以跟水氫技術進行結合，水氫技術可以應用于任何需要新能源的行業(yè)或領域并給予優(yōu)化。

水氫產(chǎn)業(yè)的普遍使用，將改善電力系統(tǒng)的整體運營效率。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的規(guī)劃與設計，從安全性、可靠性的角度留有大量備用的空間，部分設備低效運行甚至閑置，存在很大的浪費。水氫發(fā)電技術通過在發(fā)、供、用各環(huán)節(jié)的協(xié)調配合，減少系統(tǒng)冗余和備用，提高電力系統(tǒng)設備利用率。同時，延長升級改造的周期，從而降低投資和用電價格。

甲醇制氫和燃料電池本身不是新興的技術，但從產(chǎn)業(yè)角度來說，甲醇制氫+燃料電池的水氫技術卻是剛剛出現(xiàn)，正處在起步階段。能源革命的新時代寄托著人類的希望，但變革不會一蹴而就，需要我們從文明演進的高度，攜手協(xié)作，扎實推進。

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