潔凈能源領域的這些第一都在大連創造

　　2010年至今，中國科學院大連化學物理研究所在潔凈能源領域就創造了多項“世界第一”。

　　■2010年8月，世界第一套以煤為原料，經由甲醇制取烯烴的裝置（DMTO）試車成功。目前已許可24套，可以生産1388萬噸/年烯烴（約佔全國1/3）,現已投産運行13套，烯烴産能713萬噸/年，為國家創造一個數千億規模的新興産業。

　　■2012年，完成當時世界最大規模5MW（兆瓦）/10MWh（兆瓦時）全釩液流電池商業化示範系統。

　　■2017年，“大連光源”發出世界上最亮的極紫外自由電子鐳射脈衝，為實現能源領域重大突破提供“大科學裝置”的基礎保障。

　　■2017年，全球首套“10萬噸/年合成氣制乙醇工業示範”項目投産成功。

　　甲醇制取低碳烯烴：連接煤化工和石油化工的橋梁

　　乙烯、丙烯等低碳烯烴是現代化學工業的重要基礎。傳統上我國一直用石腦油催化裂解制烯烴，隨著社會經濟的發展，中國乙烯、丙烯市場缺口逐年擴大，市場前景非常廣闊。但隨著我國原油對外依存度不斷提高，限制了石油路線生産烯烴的發展，而甲醇制烯烴技術以中國相對富裕的煤炭資源作為原料，其優勢更加明顯。在這一進程中，大連化物所自主開發的甲醇制取低碳烯烴（DMTO）成套工業技術，解決了煤制烯烴的技術瓶頸，是連接煤化工和石油化工的橋梁，為煤化工行業和煤制烯烴産業提供了有力的技術支撐。大連化物所從20世紀80年代開始圍繞這一課題開展創新研發。2010年，我國利用DMTO技術建成了世界首套甲醇制烯烴工業化裝置，2011年1月起正式進入商業化運營階段。至此，我國在世界上率先實現了甲醇制烯烴核心技術的工業應用，走在了國際煤化工發展的最前沿。

　　全釩液流電池商業化示範系統：讓可再生能源穩定可控

　　目前，大規模利用可再生能源，實現能源多樣化成為世界各國能源安全和可持續發展的重要戰略。但是，風能、太陽能等可再生能源發電具有不穩定、不可控的特性，可再生能源大規模併入電網會給電網的安全穩定運行帶來嚴重的衝擊。大規模儲能系統可有效實現可再生能源發電的調幅調頻、平滑輸出、跟蹤計劃發電，提高電網對可再生能源發電的消納能力，解決棄風、棄光問題。全釩液流電池儲能技術則因其使用壽命長、儲能規模大、安全可靠、環境友好等特點，成為規模儲能的首選技術之一。

　　多年來，大連化物所全釩液流電池儲能技術研究團隊，堅持基礎研究與應用開發並重，關鍵材料、核心部件研發及電池系統集成創新與示範應用並舉的研究開發理念，産學研用緊密合作的創新研究開發機制，在全釩液流電池儲能技術取得了一系列重大技術突破。2008年，採用該項目技術建設的國內首套100kW全釩液流電池儲能系統開始示範應用；2012年，當時世界最大規模5MW/10MWh全釩液流電池商業化示範系統成功建成，其技術指標和工業化進程均處於國際領先水準。

　　大連光源：給分子原子“拍電影”

　　用什麼樣的光才能“看到”原子和分子的變化過程呢？科學家們把目光集中在“極紫外光”上。在整個光譜中，極紫外光是一段能量極高的紫外光，一個光子所具備的能量就足以電離一個原子或分子而又不會把分子打碎。

　　2014年10月，由大連化物所和上海應用物理研究所聯合研製的“基於可調極紫外相干光源的綜合實驗研究裝置”（即“大連光源”）正式在大連長興島開工建設。2017年1月15日，“大連光源”，發出了世界上最強的極紫外自由電子鐳射脈衝，單個皮秒（10~12秒）鐳射脈衝産生140萬億個光子（1.4×1014光子/脈衝），這是世界上最亮的、波長完全可調的，也是唯一運行的極紫外自由電子鐳射裝置。這些指標構成了“大連光源”在極紫外波段最亮的“閃光燈”和超快的“快門”，幫助科學家在研究化學反應動力學時，捕捉到分子、原子在化學反應中的動態影像，給分子原子“拍電影”。

　　煤制乙醇：把“煤”變成“酒”

　　把“煤”變成“酒”，這聽上去似乎科幻味十足，這項世界級難題卻由大連化物所攻克了。這裡的“煤變酒”指的是煤經二甲醚羰基化制乙醇技術，是繼煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴、煤制乙二醇之後，煤化工行業的又一個新方向。

　　目前，全世界乙醇産量約一億噸，主要由美國和巴西利用玉米和甘蔗生産。而我國燃料乙醇産量只有250萬噸，主要利用糧食進行生産。長期以來，利用化石資源生産乙醇一直是全世界努力的目標和挑戰。2012年大連化物所聯合陜西延長石油集團開展了“煤基乙醇整套工藝技術的開發”項目研發工作，2013年取得突破性進展，2014年雙方啟動“10萬噸/年合成氣制乙醇工業示範”項目，2017年1月11日生産出合格的無水乙醇。

　　乙醇是世界公認的優良汽油添加劑，對節能減排意義重大。長期以來，我國的乙醇大規模工業化生産只能依賴生物質發酵法，推廣乙醇汽油會嚴重影響我國糧食安全問題。煤制乙醇工藝路線的打通使得中國大規模、低成本製備乙醇成為可能，為中國推廣乙醇汽油掃清了障礙。（記者 謝小芳）