日本太阳能制氢,中国太阳能却用来制造能量存储(二)

太阳能技术利用,日本往左,中国往右。第二篇

上一篇文章讲述完第一个问题谈知情这个理论为什么适合日本?

答案,太阳能制氢适合国土狭窄而且地震频发的日本。

下面两个问题:

这个理论适不适合中国?以及中国如何利用氢能源才符合国情?

在氢能源实施的过程中首当其冲的便是运输难题。氢的天然密度低,通过何种方式才能达到高密度运输方式成为日本当前主要课题。 在此课题之下,日本国内主要有高压氢气、液氢、有机物三种方式,当然此外还有利用管道运输氢气。以上方式目前看都不具备大规模推广的基础,好在日本国土狭长,适合分散式太阳能制氢能源后通过管道传输和高压液化运输相结合的方式,短距离制氢送氢和利用氢气。

那么同样的技术搬到国土面积广阔,地理气候多样的中国适合吗?答案是不适合,最起码不完全适合。

中国领土南北跨纬度很广,大部分位于中纬度地区,属北温带,南部少数地区位于北回归线以南的热带。我国地表高低起伏,西部以山地为主,东部则以平原和丘陵为主,从青藏高原向北、向东,各类地形呈阶梯状逐级降低。最理想的能源模型是发展综合性新能源体系,主要的能源流动方向与长江黄河流向一致,西部生产源源不断的清洁能源给东部使用。(套用 络里的一句话,小孩子才做选择题,大人选择全要。中国在新能源方面全要)。

目前看风能方面。中国有几大风带可以充分利用。

核能方面。东部沿海核能利用已经越来越成熟。下一步中国核聚变和可控小型化核能源将进一步发展。

我们今天只讨论氢能源在中国选择什么样的制造能量存储技术路线?

上面的图片是两年前我总结的太阳能利用的途径,再加上太阳能制氢技术,我以为基本上太阳能发展框架依然确定了,剩下的就是技术迭代发展了。然而一条惊天大新闻却彻底打乱了太阳能发展框架-全球首次实现规模化一氧化碳合成蛋白质。

中国农业科学院饲料研究所与北京首钢朗泽新能源科技有限公司10月30日联合宣布,经多年联合攻关,全球首次实现从一氧化碳到蛋白质的一步合成,并已形成万吨级工业产能。该技术突破了乙醇梭菌蛋白制备核心关键技术,大幅度提高反应速度(22秒合成),创造了工业化条件下一步生物合成蛋白质获得率最高85%的世界纪录,并成功实现工业化应用;与中国农科院饲料研究所合作开展乙醇梭菌蛋白效价系统评定,共同在国家重点研发计划——蓝色粮仓项目框架内推广应用,已于2021年8月获得全球首份饲料和饲料添加剂新产品证书。整个技术有个关键问题是耗能有点大。可以理解,毕竟宇宙运行参照的是能量守恒公式。如果不消耗大量的能量,生产出来的成品也就不会储备大量能量,那么生产出来的成品蛋白质制造饲料也是木有营养的。是不是这个道理。

以工业化生产1000万吨乙醇梭菌蛋白(蛋白含量83%)计,相当于2800万吨进口大豆(蛋白含量30%)当量,“不与人争粮、不与粮争地”,开辟了一条低成本非传统动植物资源生产优质饲料蛋白质的新途径,可减排二氧化碳2.5亿吨。“不与人争粮、不与粮争地”这两句话就为一氧化碳制造蛋白质指明了工业发展区域-西北地区。

世界太阳能看中国,中国太阳能看新疆。这句话对太阳能有点关心的人一般都知道。这里的新疆是指的中国西部大片的不适合种植却日照丰富地区。木有一氧化碳制造蛋白质技术之前,西部太阳能发展的也很好,主要是利用太阳能发电,但是受到电储能和电输送距离太远等限制,还是存在很多节点无法突破。那么太阳能发电其实就是太阳能储存能源。

关于储能,我的观点是储能有很多种,按照储存介质进行分类,可以分为机械类储能、类储能、电化学类储能、热储能和化学类储能。目前大家一提到储能往往局限在电池储能上,这其实是最笨的一种储能方式。自然界是如何储存能源的呢?光合作用生产蛋白质。所以在大西北戈壁滩,搞大规模太阳能作为基础能源的一氧化碳合成蛋白势在必行。

而目前的太阳能发电技术学习德国搞成太阳能建筑,做到太阳能发电原地利用。联邦德国众议院于近日通过了《柏林太阳能法案》(Berlin Solar Act),要求自2023年起德国柏林的所有新建筑都必须安装光伏系统。该新规将适用于所有新建筑,以及现有建筑中屋顶使用面积超过50平方米的重大改造项目。

本来生产太阳能板就需要大量的能源,也就是说太阳能生产的电来之不易,并不是清洁能源。来之不易的太阳能电力如果原地利用了还有一定的价值,如果来之不易的太阳能电再通过汇聚和超远距离传输,损耗掉很大一部分,真的是得不偿失。也就是有些人希望的西部太阳能发电后并 特高压传输给东部使用,就不太合理了。特别是有了大规模太阳能作为基础能源的一氧化碳合成蛋白技术后,就更加肯定了国家的能源方向是深谋远虑的。祖国未来能源框架:

东部沿海发展核能,总计目标核聚变;

西部戈壁发展太阳能作为基础能源的一氧化碳合成蛋白质

全国几大风带发展风能;

加上大江大河的水力发电;

加上各类建筑太阳能自产自销和就近供应;

还有我之前有个氨制氢专题文章里讲解的液氨能源取代汽油,液氨作为一种方便交易和运输和储存的液态能源载体,在全国乃至全世界范围内运输利用。液氨可以直接用于发电和轮船燃料,也可以简单裂变提取氢气,给城市提供清洁能源-氢。

多么美好的能源画面。蛋白质源源不断,清洁能源有了保障。

好了小伙伴们洗洗睡吧.

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