近日，以“新能源与供给侧改革”为主题的第十一届中国新能源国际高峰论坛在北京国家会议中心隆重召开。全国工商联新能源商会专家委员会主任委员、中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室主任李灿出席开幕式，并发表“太阳能燃料——一种新旧能源的融合之道”主题演讲。

以下为李灿院士演讲文字实录：

当前，全球能源利用结构还是以化石燃料为主，随着经济的快速发展，燃料需求增长迅速，排放了大量的二氧化碳。要解决这个问题就要发展新能源、清洁能源，新能源替代旧能源是必然趋势，但不是一朝一夕可以解决的问题，那么如何用当下的新能源来解决旧能源的问题呢？

传统化石能源最大的问题就是会排放二氧化碳。燃料能源主要是由分子在循环，水、二氧化碳和氢。化石资源燃烧时不得不排放二氧化碳，那么如何来解决这个问题？能不能从循环里面找到出路？我国二氧化碳减排压力很大，二氧化碳不仅是温室气体，同时也是碳资源，是可持续应用的。水是大量存在的，氢可以从水里来。如果把可再生能源与水结合起来产氢，是不是能解决二氧化碳的问题呢？答案是肯定的。

氢在现代工业化学领域里是非常重要的基础燃料，各种化学品的合成都要靠氢。氢的产生会极大地影响现代化工业，甚至能源工业的发展。90%氢的产生来自于化石能源，这些年逐渐上升，而靠化石资源产氢就必须释放出大量的二氧化碳。然而，氢作为能源分子还没有形成规模化市场，这给工业界、企业界留下一个很大的商机。

太阳能是可再生的、取之不尽、用之不竭的，将成为产氢的重要源泉。水、二氧化碳，经过太阳能能源的注入，可转化成各种各样的生物质分子，包括氢。那么，人类能不能效仿自然，通过太阳能制氢燃料。最简单的两个反应，水直接分解成氢和氧气，生成各种有用的化学品，这是一个非常理想的过程。如果能实现这个过程，人类的生产又是另一套思路，最主要的是开发催化剂，电催化剂、太阳能催化剂和光催化剂。可再生能源主要是光催化制氢、光电催化制氢和电催化制氢，将可再生能源引入到可再生燃料的生产里面去，这就是我们所追求的无碳乃至低碳的发展趋势，也是解决生态环境问题最主要途径。

说到可再生能源制氢，我国光伏发电、风电的发展非常快，但同时也遇到了一些问题，比如弃风弃光、不能很好地并网等。据不完全统计，2014年我国“弃水、弃风、弃光”损失电量超过300亿千瓦时，2016年全国“弃水、弃风、弃光”电量共计近1100亿千瓦时。三峡总装机量1820亿千瓦时，实际正常发电847亿千瓦时。也就是说，现在“弃水、弃风、弃光”电量已经超过了三峡大坝的发电量，这个量是非常可观的，能不能把这个量利用起来制氢？答案是肯定的。

化学工业需要氢，能源工业也需要氢，为什么？氢是载能的分子，制氢的过程是不排放任何污染物的过程。在杭州举行的G20峰会上，很多国家提出逐渐减少使用化石燃料汽车，倡导用电动车，很重要的一类车是氢氧燃料的电池车。那么氢从哪儿来？从太阳能里来。氢可以直接解决二氧化碳的问题，如果能够得到可再生能源制造的氢，就可以用于二氧化碳的转化过程。把二氧化碳看作一个资源的分子，就有了商机，有了积极的意义。氢与二氧化碳反应生成各种各样的化学品、燃料分子，燃烧又放出二氧化碳，不断地有氢供给，就可以循环利用起来，达到真正意义上的人类生态文明最高境界。这个过程之所以能够循环起来，是因为有大规模的可再生能源制氢，太阳能制氢就有可能解决这个问题。

最具有代表性的二氧化碳转化就是二氧化碳制甲醇。如果用可再生能源光电催化、电催化制氢，氢可以直接作为燃料来利用，直接转化成甲醇。甲醇是非常重要的平台分子，可以用在燃料生产能源中，还可作为重要的化工原料来生产高附加值的化学品。

甲醇的产能逐年上升，量非常巨大，每年的消耗以5%～10%的速率上升。另外，甲醇还是载能的分子、储存的分子。把氢储存到分子里面，应用的时候与水反应把氢放出来，载能的量可以达到12%。能不能把甲醇用二氧化碳和氢合成出来呢？这很有挑战，但是已经有了很大进展。前几年冰岛做了第一个工业化示范，已经取得成功，其原理是用低热能来发电，电解水制氢，氢与二氧化碳反应，再生成甲醇。不过，这个催化剂的效果还不是最理想的，目前日本三菱重工、中国、德国、韩国、美国都在做这样的工作，研究怎么把这个过程打通。

二氧化碳加氢制甲醇这种完全不同于国外的新技术，性能非常好，非常稳定、高效且选择性高，达到88%～90%，完全具备工业化的能力。与冰岛的工业化催化剂相比，性能非常优越，冰岛的催化剂只是到80%的选择性，我们可以到百分之百。

二氧化碳加氢除可以制甲醇之外还可以制燃油、汽油，有非常好的市场和经济效益。过去大家讲怎么把二氧化碳储存起来，中国和美国是不一样的，大概处理1吨二氧化碳至少花到50美金，并且目前这个技术还不成熟，不仅要把二氧化碳储存起来，很多企业还更愿意把二氧化碳转化成高附加值的化学品。而现在弃风弃光这部分电，以及光催化制氢的电、光电催化制氢的电都非常便宜，可以实现零碳排放的过程。

总结一下，我们提出的可再生能源分解水制氢，包括光催化、光电催化、电催化，这些技术已趋于成熟。利用弃水、弃风、弃光电解水制氢，可以解决可再生能源间隙不稳定的问题，多的时候可以制氢，把氢储存起来，起到调峰调谷的作用，同时可以为可再生能源发电开拓新的应用市场。目前，燃料电池非常重要，如果用可再生能源来制氢，就可以从根本上解决燃料电池的清洁能源问题，也可使燃料电池技术成为真正意义上的清洁能源技术。可再生能源制氢除可作为能源外，还可作为化学品来考虑，特别是解决二氧化碳优化利用的问题。