目前的技术,压根轮不到煤制油。
总体来说,我国的技术是三个风向:
光伏和风电取代煤炭;
绿色甲醇取代石油;
合成淀粉取代种植作物。
光伏和风电取代煤炭
目前光伏和风电取代煤炭,在成本端已经完全没有问题了,目前光伏发电、调整功率、输电、储能备载,终端的用电成本已经到了4毛,低于火电成本。
主要是基础设施建设水平还不如火电,所以目前每年20%到60%的建设速度,就是要尽快完成对火电的替代。
绿色甲醇取代石油
目前绿醇价格在4000元到5000元每吨,按照等热值来计算,大概相当于石油168到210美元每桶,显然远高于目前的石油价格。
目前煤制甲醇(灰醇)每吨2000元,相当于石油84美元每桶,基本上具备了取代价值,这也是中石油开始推广甲醇汽油的缘故。
然而,对于沙特而言,真要是逼急了,沙特石油东亚到货价,可以压到50美元不成问题,等于甲醇要到1200元每吨,显然当前甲醇价格远达不到,这也是煤制油为什么不会大规模推广的原因。
目前有估算,如果光伏的价格能到0.1每度电,而制氢效率80%的质子交换膜技术能平价化,那么有可能将绿醇的价格拉到1500元每吨。
即便如此,也会有新的问题产生,那就是绿醇碳源依赖火电或生物质,前者摆脱不了煤炭,后者依赖大规模种植,虽然种植面积会下降5倍,也是几亿亩的规模。
真正的突破,其实还是依赖于DAC技术的进步,而DAC技术的理论极限是500度电,可以降到空气中的二氧化碳压缩到10%,如果计算50%的效率,那么就是1000度电,基本上等于目前300元每吨的碳源。然而这项技术的突破,目前看出来还遥遥无期,短期内能到1000元每吨就烧高香。
所以,可以看到绿醇取代石油有两大难点:
将光伏成本压缩到0.1元,目前其实光伏和风电已经到了0.15,通过提高吸光效率、延长使用寿命等,有可能在2035年前突破;
将DAC空气捕集二氧化碳成本降低到300元每吨,目前看起来没有太大的可能性。只能寄希望于超级芦竹,至少我国的18亿亩土地可以从种粮食中释放,至于粮食怎么办,我后面会讲到。
合成淀粉取代种植作物
我国目前占地面积最大的就是主粮类作物,基本上占了我国耕地面积的70%。给我们提供维生素、蛋白质的蔬菜、水果、畜牧,其实土地占地面积并不大。
合成淀粉工业来说,主要是是无机反应和有机反应,无机反应就是二氧化碳合成甲醇,其实就是第二步要做的事情。
有机反应是甲醇在霉菌的作用下,将甲醇合成为淀粉,所以只要甲醇技术突破了,其实也就意味着作物技术突破了。
实际的转化效率来看,应该能到60%的技术水平,也就是意味着一吨甲醇可以产生0.6吨淀粉。按照1500元每吨的甲醇成本,那么淀粉的价格应该可以到4000元每吨的淀粉,可以替代我们现在的食用淀粉。
这里面设备折旧其实还好,主要是酶技术的攻克,霉菌成本和循环次数,那么酶的价格基本上不会有太大的影响。现在酵母菌在酿酒中的成本占比,也就1%多一点,所以合成淀粉霉菌主要不超过10%,就是属于可控范围。
总结
所以,我们现在取代石油和天然作物,主要的是问题就在于四个点:
光伏度电成本到底降低,可以降到0.1元每度,这个突破可以预见;
制氢效率的提升,通过使用更便宜的质子交换膜,应该也是有可能的;
DAC空气合成二氧化碳,这个技术的实现目前遥遥无期;
合成淀粉的霉菌技术突破,这个我个人觉得问题也不是特别大。
所以,目前的卡点,也就在DAC技术,这要是把我们逼急了,18亿亩耕地转种芦竹,也不是不可能。一旦DAC技术突破了,那很可能重现当年光伏的补贴力度,国家将大规模促进项目建设和工程迭代。
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