破解能源不可能三角内燃机应用新能源与发展新能源内燃机（五）

　　搭载内燃机的燃油车解决高效低排问题；电动汽车解决高温、高寒安全、提高有效行驶里程问题；氢燃料电池汽车解决氢气安全携带供给问题。各有挑战，各有分工。
　　三者都必须面对实现＂碳中和＂能源（含原料）应用的挑战和转型升级。不需要谁拯救谁，更不需要谁替代谁，也没有谁覆盖谁，唯有融合与多边合作。
　　一、能源领域＂不可能三角＂理论的约束
　　我们知道，在开放宏观经济学中，有一个著名的蒙代尔＂不可能三角＂理论。不可能三角(Impossible trinity)是指在经济社会的财政金融政策目标选择上，面临诸多困境，难以同时获得三个方面的最佳目标。
　　在金融政策方面，＂不可能三角＂理论指的是资本自由流动、固定汇率和货币政策独立性三者不可能同时兼得。
　　在能源领域，也有一个＂不可能三角＂理论，指的是能源的清洁、供应稳定和价格低廉三者不可能同时兼顾。
　　在电力储能方面，同样有一个＂不可能三角＂理论，即电力大容量长时间存储、存储和释放便捷性、电力价格低廉且可移动，均不可能同时兼得。
　　面对能源转型升级，面对实现＂碳中和＂能源的选择，寻找低碳、清洁、可再生能源，成为当今人类在能源领域（指一次能源和二次能源）破解上述两个＂不可能三角＂理论的新挑战。
　　二、科学认识我们今天消耗的能源
　　在当今人类消耗的能源中，大体分为两类，一类是一次能源，一类是二次能源。一次能源包括化石燃料(如原煤、石油、原油、天然气等)、核燃料、生物质能、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等。
　　一次能源又分为可再生能源和不可再生能源，前者指可重复产生的天然能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等，这些能源均来自太阳，可以重复产生；后者主要指各类化石燃料、核燃料等。能源危机以来，各国都重视不可再生能源的节约，加速对可再生能源的研究和开发与利用。
　　二次能源是指由一次能源经过加工转换得到的能源，包括电能、汽油、柴油、液化石油气和氢能、氨能等。二次能源又可以分为＂过程性能源＂和＂含能体能源＂，电能就是应用最广的＂过程性能源＂，而汽油、柴油、天然气等是目前应用最广的＂含能体能源＂。
　　二次能源与一次能源转换间必定有一定程度的损耗。二次能源不是直接取自自然界，只能由一次能源加工转换以后得到，严格说是＂二次能＂。
　　三、甲醇燃料 破解能源＂不可能三角＂成为可能
　　在人类认知的乙醇、氨、氢和甲醇新能源中，笔者认为甲醇燃料具有破解能源＂不可能三角＂理论的可能。理由如下：
　　1、甲醇燃料由光（风）等可再生能源发电制氢，与用可再生能源发电捕捉或回收的二氧化碳资源合成，制备甲醇燃料。属于清洁低碳＂碳中和＂能源。
　　2、甲醇燃料属于常温常压液体燃料，与汽柴油燃料一样，便于运输、储存、保管、携带，可以与现有液体燃料输配送体系共存共享，实现稳定供应。
　　3、甲醇燃料既可以用于动力燃烧（汽车、船舶等内燃机动力燃料），还可以用于热力燃烧（工业取暖制热锅炉、陶瓷和低熔点合金烧结窑炉、食品烘焙、烟叶烘烤和果蔬大棚气肥机、炊事餐饮等），还有甲醇无火焰催化制热应用等。甲醇燃料大量消耗和多渠道多模式应用，具备低成本价格优势。
　　中国吉利第4代帝豪醇电混动轿车
　　广船国际自主研发设计建造甲醇双燃料动力绿色船舶
　　开滦煤矿连续运行7年的70蒸吨甲醇燃料取暖锅炉
　　北京2022冬奥会＂冰墩墩＂＂雪容融＂陶瓷版（甲醇燃料烧结）
　　如果我们将新能源乙醇用于锅（窑）炉燃料，一是原料无保障，二是成本没优势。如果我们将新能源氨或氢，用于锅（窑）炉燃料，安全和稳定供应几乎为零。如果我们将新能源氨或氢用于炊事餐饮燃料，后果几乎不可想象。
　　甲醇燃料炊事灶具
　　4、 甲醇车载制氢（在线制氢）气体燃料。由常温常压液体甲醇产出，一是规避氢能制、储、运、加注高成本投入痛点问题；二是解决道路车辆携带氢能储备装置安全保障难点。甲醇车载制氢（在线制氢）装置，既可为氢燃料电池在线提供氢气，又可为甲醇燃料电池在线提供氢气，还可为氢燃料发动机在线提供氢气。
　　完成数万公里运行的车载制氢（在线制氢）试验样车
　　作为能源消费端的道路车辆、内河航运船舶、水面船艇、特殊要求的使用装备（包括固定发电装备），都可以在燃料电池和氢燃料发动机之间，选择所需。
　　试想一下，可再生能源发电制氢，与二氧化碳合成甲醇，以液态常温常压状态存放，是不是一个破解电力储能＂不可能三角＂理论的路径。 既长时间存储、存储和释放便捷、价格低廉且可移动。
　　5、按照国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》（GBZ-230）规定，甲醇、乙醇和汽油均属于中等毒性分级，按标准给出的公式计算，甲醇的危害指数为20，比乙醇和汽油都更小，危害更低。
　　您可以接受汽、柴油运输车及加油站存在您的生活环境中，对甲醇燃料就没有必要恐惧、排斥和误解。
　　甲醇燃料里有甲醛，汽、柴油里有苯，从致癌物质的角度，彼此彼此。国家标准有规定，没必要恐惧和排斥。
　　甲醇燃料有一定的腐蚀性，汽、柴油也有腐蚀性，这是耐腐蚀材料选取的问题，中国是全球甲醇最大的制造国，腐蚀问题早有对应的技术方案，如何选择什么材料应用，还是彼此彼此。
　　只要这个地球还有石油，常温常压下的液体化石燃料就会给内燃机源源不断地提供能源；只要这个地球还在太阳系里，液态阳光甲醇就能持续地给人类可持续提供常温常压液体燃料。甲醇-破解能源领域＂不可能三角＂理论，一定会成为可能。
　　作者：魏安力
　　编辑：杨慧中
　　链接：写在2022年末的思考—内燃机应用新能源与发展新能源内燃机（一）
　　链接：科学认识内燃机新能源—内燃机应用新能源与发展新能源内燃机 （二）
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　　链接：内燃机应用甲醇 破解能源＂不可能三角理论＂「链接」