作者：梁云
摘要：（1）根據(jù)相關(guān)研究工程實例數(shù)據(jù)。設(shè)定一個3元1KG甲醇，余熱重整后甲醇車載發(fā)電效率0．45。燃料甲醇 熱值5．8KWH／KG，發(fā)電2．6KWH。車載度電成本為1．15元。
（2）太陽能槽式聚光，導(dǎo)熱油儲能。儲熱溫度400℃。利用導(dǎo)熱油的熱能使得甲醇重整。甲醇化學(xué)能增加12％，熱能增加15％。整體能量增加27％。甲醇能量由6．39KWH／KG增加到8．125KWH／KG。甲醇發(fā)電效率仍不變?yōu)?．45。得到3．65KWH。度電成本為0．82元。（理論值）。
（3）利用聚光400℃～600℃的熱源，生物質(zhì)生產(chǎn)甲醇、氧氣、肥料。所得甲醇生產(chǎn)成本低。終端銷售價格低于2元／公斤。按2元算。車載度電成本0．72元。太陽能蓄熱發(fā)電度電成本0．55元。（估算值）
關(guān)鍵詞：太陽能；光液；發(fā)電；lightyear結(jié)構(gòu)。
0 引言
太陽能利用lightyear系統(tǒng)對太陽能利用的理論效率非常的高。成本也低廉。本文以下面的幾篇文章作為理論依據(jù)。通過設(shè)定工況來，通俗易懂的例子、科普文章的方式介紹lightyear混動車跟甲醇、太陽能組合發(fā)電的效率會有多高。
參考論文有下面幾篇，當(dāng)然所需知識不限于論文內(nèi)容。如無法看明白可留言討論。
（一）隋軍，金紅光，鄭丹星等，太陽能甲醇分解吸收－反應(yīng)器研制與實驗研究。DOI： 10．3321／j．issn：0253－231X．2007．06．003
（二）洪慧，金紅光，李濤，中低溫余熱與甲醇化學(xué)間冷相結(jié)合熱力循環(huán)研究。DOI： 10．3321／j．issn：0253－231X．2004．01．001
（三）曲延濤，張國強(qiáng)，廢熱重整甲醇內(nèi)燃機(jī)－渦輪復(fù)合循環(huán)。DOI： 10．3969／j．issn．1002－6339．2005．03．002
（四）高健，倪維斗，李政等，以甲烷重整方式利用氣化煤氣顯熱的甲醇－電多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。DOI： 10．3321／j．issn：1000－6761．2008．04．030
（五）金紅光，洪慧，王寶群等，化學(xué)能與物理能綜合梯級利用原理。DOI： 10．3969／j．issn．1674－7259．2005．03．009。
（六）張海濤，曹發(fā)海，劉殿華等，合成氣直接合成二甲醚與甲醇的熱力學(xué)分析。DOI： 10．3969／j．issn．1006－3080．2001．02．022
（七）李文甲，郝勇等，聚光光伏與甲醇重整熱化學(xué)互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)性能研究。《工程熱物理學(xué)報》2017年 第7期
（八）劉蜀卿，內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)在發(fā)電領(lǐng)域的比較。DOI：10．3969／j．issn．1000－6494．2002．04．009
按照隋軍計算及實驗數(shù)據(jù)，槽式太陽能能聚光＋甲醇。最高太陽能轉(zhuǎn)化化學(xué)能可達(dá)70％。實際實驗數(shù)據(jù)為30～60％。洪慧，金紅光等人理論及研究表明，利用熱力學(xué)第一、二定律改善動力利用系統(tǒng)的效率。并計算出太陽能熱力學(xué)在適合工況下凈發(fā)電效率高達(dá)33％。曲延濤，張國強(qiáng)等人，提出在熱量損失1％的情況下，發(fā)動機(jī)余熱重整甲醇可使得發(fā)動機(jī)熱效率達(dá)到50％。李文甲，郝勇等仿真研究表明甲醇重整、光伏結(jié)合發(fā)電的情況下。最高凈發(fā)電效率達(dá)43％。
1 甲醇發(fā)電效率
1．1 甲醇余熱車載發(fā)電
甲醇利用發(fā)動機(jī)廢熱重整的原理簡圖如下
圖 1 甲醇廢熱重整（來自曲延濤論文）
反應(yīng)原理
CH3OH →CO ＋ 2H2 ＋ 90． 8 kJ／ mol
CO ＋ H2O →CO2 ＋ H2 － 41． 3 kJ／ mol
按曲延濤的設(shè)計。反應(yīng)加入了水。降低了效率。但他認(rèn)為整個系統(tǒng)的熱效率仍高達(dá)50％以上。這樣一個甲醇發(fā)動機(jī)加上傳動作為lightyear混動車發(fā)動機(jī)的動力來源。考慮傳動損耗及發(fā)電效率。最終有約0．8～0．9的熱效轉(zhuǎn)化為電能。綜合發(fā)電效率約為40％～45％。甲醇理論熱值5．8～6．3KWH。也就是說1KG甲醇發(fā)電2．3～2．6KWH。按3元1公斤甲醇燃料價格，度電成本為1．3～1．15元。
1．2 甲醇太陽能發(fā)電
圖 2 槽式聚光導(dǎo)熱油儲能
利用槽式太陽能聚光，導(dǎo)熱油儲熱。再用400℃導(dǎo)熱油重整甲醇。甲醇化學(xué)能增加12％，熱能增加15％。整體能量增加27％。也就是說1KG甲醇理論熱值為7．34～8KWH。發(fā)電系統(tǒng)通過渦輪及廢熱重整額外的甲醇。綜合發(fā)電效率扔能達(dá)到0．45。也就是說1KG甲醇發(fā)電2．94～3．6KWH。按3元1公斤甲醇燃料價格，度電成本為1～0．84元。達(dá)到售電端平價上網(wǎng)。
按照洪慧等提出了集成中溫甲醇熱分解的太 陽能熱動力循環(huán)， 其太陽能凈發(fā)電效率達(dá)到35％， 燃燒過程傭損失減少7％。這樣的太陽能儲能發(fā)電系統(tǒng)跟洪慧提出來的工況有所差別。但達(dá)到25％以上是可以預(yù)期的。這個凈發(fā)電效率遠(yuǎn)大于太陽能光伏，并解決了儲能問題。
1．3 計算誤差及工程實現(xiàn)偏差值
這些技術(shù)已經(jīng)存在數(shù)十年，仍未能實現(xiàn)的原因是。上面的計算只是紙上談兵，理論計算柜理論。而工程實現(xiàn)需要打折扣。通常能達(dá)到理論的0．8是正常的。而且，扣除甲醇的采購成本，實現(xiàn)這個發(fā)電的系統(tǒng)成本仍然很高。所以沒有辦法進(jìn)入實際應(yīng)用。
而lightyear混動車的這個發(fā)電系統(tǒng)平臺，成本可以說零成本。只是利用了汽車停下來的閑置時間。槽式400℃導(dǎo)熱油太陽能聚光系統(tǒng)成本在低精度對焦定日的情況下。成本也是低廉的。（如果是高精度，聚光上千攝氏度的聚光系統(tǒng)。成本非常昂貴，高達(dá)數(shù)1萬1千瓦峰值）。從而使得這樣的系統(tǒng)有實用的可能。
當(dāng)光液生產(chǎn)工藝成本下降，甲醇的客戶端售價降為2元1KG，即跟瓶裝礦泉水價格相當(dāng)時候。度電成本會低到0．5元
2 結(jié)論
LY系統(tǒng)及l(fā)ightyear結(jié)構(gòu)類交通工具（汽車、卡車、高鐵、輪船）的使用，很有可能是一種改變當(dāng)前能源獲得和使用的形式的有效方法。這個方法使得太陽能利用效率更高，能源轉(zhuǎn)換更有效率。
