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图 7 甲醇加注站示意图
甲醇制氢给燃料电池发电不仅能够用于车辆 ， 还是一种分布式能源技术 ， 我们团队在分布式发电上也已经开发了多年 。 如图8所示 ， 为分布式能源技术的主要应用场景 。 广东有多个山顶的5G基站就是以甲醇-水重整制氢发电作为供能系统 ， 给基站供电了好几年 ， 非常稳定 。
因为在山顶上 ， 通过市电拉线到基站成本高昂 。 四台2.5千瓦的绿色甲醇分布式供能系统就足够满足一座5G基站的用电需求 。 每隔几个月拉半车甲醇就可满足其用电需求 。
这个设备发电只要甲醇和水 。 工作原理是甲醇和水在200多摄氏度产生氢气 ， 氢气在80摄氏度和空气通过燃料电池发电 。 它的发电效率就比内燃机燃烧发电效率高2倍-3倍 ， 而且反应器中200多摄氏度的余热冬天可以供暖 ， 夏天通过热泵可以制冷 。 一个2.5千瓦的单台机器就可以满足一个普通的别墅的供电、供暖、制冷需要 。
比较一下 ， 这种分布式能源系统和今天中国的煤炭经济的碳排放 ， 目前西部建一个火电厂 ， 发电率约为40% ， 100万大卡的煤只发40多万大卡的电 ， 在输送的过程中再损失一些 ， 只有30多万大卡电送到东部沿海城市的用户端 ， 其中60多万大卡以热的形式耗散掉 。
电可以通过电网远距离输送 ， 热不可能远距离输送 。 而绿色甲醇液体可以通过管道运输的方式 ， 高效地运输过来 。 在房子边上用燃料电池分布式发电 ， 不仅发电效率高 ， 而且甲醇制氢290度的余热能够实现冬天供暖、夏天通过热泵制冷 。
因此 ， 假设采用绿色甲醇分布式能源系统 ， 排放不到今天煤炭/石油经济五分之一的碳 ， 就可能解决中国的电力、交通和供暖供冷等问题 。 尤其是用绿色甲醇取代石油的话 ， 可有利于解决中国能源安全问题 。
美元和黄金早就脱钩 ， 美元的支撑就是石油 。 今天用风能、太阳能等可再生能源制的甲醇可能略微比煤制甲醇贵一点 ， 但也贵不到哪儿去 ， 且煤炭可用劣质煤来做作为相关原料 ， 进一步的降低成本 。
因此 ， 绿色甲醇每百万大卡的成本不会超过汽油 ， 利用中国已经便宜的太阳能和大量的生物质、城市垃圾（约80%是生物质）及劣质煤制成的绿色甲醇 ， 不仅可以大大减低碳排放 ， 而且不需要进口 ， 可打破石油美元的垄断 。

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图8 分布式能源技术的主要应用场景
为了使得绿色甲醇的生产变得可承受 ， 在已有技术条件下需要降低成本 。 近几年我团队开发了如图9所示的微矿分离技术 ， 在燃烧前把煤在水里磨细 ， 把可燃的不可燃的分开 ， 煤里可燃的就是光合作用形成的 ， 不可燃的是来源于远古大地的矿物质 ， 可用于治理板结的土地、盐碱地及沙漠 。
因此 ， 我们提出煤炭工业的第一个碳中和概念 。 传统的燃煤发电 ， 将煤炭直接烧后产生大量的灰渣及排放二氧化碳 ， 因此今天火电厂粉煤灰成灾 。 目前看来 ， 人类自工业革命300多年来 ， 使用煤炭的方式是错误的；不管什么煤 ， 一把火烧掉 。 正确的方式应该是把煤中可燃与不可燃的组分在燃烧前先分开 ， 来自于远古大地的矿物质应该把它分离出来后 ， 该还回土地的矿物质部分与有机质及农业菌一起制成有机肥及土壤改良剂 。

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