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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

首頁 > 科研進展

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2020-01-17 大連化學(xué)物理研究所

【字體：大中小】

語音播報

　　1月17日，全球首套千噸級規(guī)模太陽燃料合成示范項目在蘭州新區(qū)綠色化工園區(qū)試車成功。該項目邁出了將太陽能等可再生能源轉(zhuǎn)化為液體燃料工業(yè)化生產(chǎn)的第一步。

　　太陽燃料合成是指利用太陽能、風能、水能等可再生能源發(fā)電，進而電解水制備綠氫、將二氧化碳加氫轉(zhuǎn)化制甲醇等液體燃料，把可再生能源存儲在液體燃料中。簡言之就是利用太陽能等可再生能源、二氧化碳和水，生產(chǎn)清潔可再生的甲醇等液體燃料（故又被形象地稱為“液態(tài)陽光”）。這將是未來解決二氧化碳排放的根本途徑之一，也是將間歇分散的太陽能等可再生能源收集儲存的一種儲能技術(shù)，是“道法自然光合作用”，實現(xiàn)人工光合成綠色能源的一種過程。

　　該項目基于中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員李燦團隊開發(fā)的兩項關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)：高效、低成本、長壽命規(guī)?；姶呋纸馑茪浼夹g(shù)和廉價、高選擇性、高穩(wěn)定性二氧化碳加氫制甲醇催化技術(shù)。

　　項目采用堿性電解水制氫技術(shù)。雖然電解水制氫技術(shù)過去已經(jīng)有實際應(yīng)用，但一般規(guī)模較小（在50-200標方/小時），單位制氫能耗較高（約4.7-5.0度電/方氫)。李燦團隊基于長期對光、電催化分解水的研究，研發(fā)了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的新型電解水制氫催化劑，與蘇州競立制氫設(shè)備有限公司合作，制造規(guī)?；?000標方/小時）電解水制氫設(shè)備，單位制氫能耗降低至4.0-4.2度電/方氫，大幅降低了電解水制氫的成本，是目前世界上規(guī)?；瘔A性電解水制氫的最高效率。二氧化碳加氫制甲醇技術(shù)則采用李燦團隊自主研發(fā)的固溶體雙金屬氧化物催化劑（ZnO-ZrO₂），該催化劑可實現(xiàn)二氧化碳高選擇性、高穩(wěn)定性加氫合成甲醇。其中單程甲醇選擇性大于90%，催化劑運行3000小時性能衰減小于2%。

　　該項目由太陽能光伏發(fā)電、電解水制氫、二氧化碳加氫合成甲醇三個基本單元構(gòu)成，華陸工程科技有限責任公司主持完成了項目設(shè)計，總占地約289畝，其中光伏發(fā)電占地259畝，總投資約1.4億元，其中光伏發(fā)電約5000萬元。項目配套建設(shè)總功率為10 MW光伏發(fā)電站，經(jīng)逆變-整流后，為2臺1000標方/小時電解水制氫設(shè)備提供電力。

　　該項目一方面探索了中國西部地區(qū)豐富的太陽能等可再生能源的優(yōu)化利用模式，將太陽能等可再生能源轉(zhuǎn)化為液體燃料甲醇，提供了一條特高壓輸電之外的有效利用可再生能源的路徑。另一方面，太陽燃料甲醇又是綠氫載體，可助于解決氫能儲存和運輸?shù)陌踩y題。此外，該項目將二氧化碳作為碳資源，實現(xiàn)二氧化碳的積極減排，生產(chǎn)的太陽燃料甲醇為綠色甲醇，不同于傳統(tǒng)煤、天然氣所制得的甲醇，實現(xiàn)了零碳排放。

　　該項目得到蘭州新區(qū)黨工委和管委會的大力支持，蘭州新區(qū)石化產(chǎn)業(yè)投資有限公司資助并承接了工程建設(shè)，各方緊密合作，僅用18個月，實現(xiàn)了從實驗室研究成果走向工業(yè)化示范。

　　該項目的前期基礎(chǔ)研究工作得到國家自然科學(xué)基金委、科技部重點研發(fā)計劃及中科院潔凈能源先導(dǎo)專項（A類）的資助。

全球首套規(guī)模化太陽燃料合成示范項目試車成功

　　1月17日，全球首套千噸級規(guī)模太陽燃料合成示范項目在蘭州新區(qū)綠色化工園區(qū)試車成功。該項目邁出了將太陽能等可再生能源轉(zhuǎn)化為液體燃料工業(yè)化生產(chǎn)的第一步。
　　太陽燃料合成是指利用太陽能、風能、水能等可再生能源發(fā)電，進而電解水制備綠氫、將二氧化碳加氫轉(zhuǎn)化制甲醇等液體燃料，把可再生能源存儲在液體燃料中。簡言之就是利用太陽能等可再生能源、二氧化碳和水，生產(chǎn)清潔可再生的甲醇等液體燃料（故又被形象地稱為“液態(tài)陽光”）。這將是未來解決二氧化碳排放的根本途徑之一，也是將間歇分散的太陽能等可再生能源收集儲存的一種儲能技術(shù)，是“道法自然光合作用”，實現(xiàn)人工光合成綠色能源的一種過程。
　　該項目基于中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員李燦團隊開發(fā)的兩項關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)：高效、低成本、長壽命規(guī)?；姶呋纸馑茪浼夹g(shù)和廉價、高選擇性、高穩(wěn)定性二氧化碳加氫制甲醇催化技術(shù)。
　　項目采用堿性電解水制氫技術(shù)。雖然電解水制氫技術(shù)過去已經(jīng)有實際應(yīng)用，但一般規(guī)模較小（在50-200標方/小時），單位制氫能耗較高（約4.7-5.0度電/方氫)。李燦團隊基于長期對光、電催化分解水的研究，研發(fā)了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的新型電解水制氫催化劑，與蘇州競立制氫設(shè)備有限公司合作，制造規(guī)?；?000標方/小時）電解水制氫設(shè)備，單位制氫能耗降低至4.0-4.2度電/方氫，大幅降低了電解水制氫的成本，是目前世界上規(guī)模化堿性電解水制氫的最高效率。二氧化碳加氫制甲醇技術(shù)則采用李燦團隊自主研發(fā)的固溶體雙金屬氧化物催化劑（ZnO-ZrO2），該催化劑可實現(xiàn)二氧化碳高選擇性、高穩(wěn)定性加氫合成甲醇。其中單程甲醇選擇性大于90%，催化劑運行3000小時性能衰減小于2%。
　　該項目由太陽能光伏發(fā)電、電解水制氫、二氧化碳加氫合成甲醇三個基本單元構(gòu)成，華陸工程科技有限責任公司主持完成了項目設(shè)計，總占地約289畝，其中光伏發(fā)電占地259畝，總投資約1.4億元，其中光伏發(fā)電約5000萬元。項目配套建設(shè)總功率為10 MW光伏發(fā)電站，經(jīng)逆變-整流后，為2臺1000標方/小時電解水制氫設(shè)備提供電力。
　　該項目一方面探索了中國西部地區(qū)豐富的太陽能等可再生能源的優(yōu)化利用模式，將太陽能等可再生能源轉(zhuǎn)化為液體燃料甲醇，提供了一條特高壓輸電之外的有效利用可再生能源的路徑。另一方面，太陽燃料甲醇又是綠氫載體，可助于解決氫能儲存和運輸?shù)陌踩y題。此外，該項目將二氧化碳作為碳資源，實現(xiàn)二氧化碳的積極減排，生產(chǎn)的太陽燃料甲醇為綠色甲醇，不同于傳統(tǒng)煤、天然氣所制得的甲醇，實現(xiàn)了零碳排放。
　　該項目得到蘭州新區(qū)黨工委和管委會的大力支持，蘭州新區(qū)石化產(chǎn)業(yè)投資有限公司資助并承接了工程建設(shè)，各方緊密合作，僅用18個月，實現(xiàn)了從實驗室研究成果走向工業(yè)化示范。
　　該項目的前期基礎(chǔ)研究工作得到國家自然科學(xué)基金委、科技部重點研發(fā)計劃及中科院潔凈能源先導(dǎo)專項（A類）的資助。
　　全球首套規(guī)模化太陽燃料合成示范項目試車成功
　　

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