Lightyear混動車是如何改變當前能源結構-- 光液技術細節之四
Lightyear混動車是如何改變當前能源結構--
光液技術細節之四
作者：梁雲
摘要：（1）根據相關研究工程例項資料。設定一個3元1KG甲醇，餘熱重整後甲醇車載發電效率0。45。燃料甲醇 熱值5。8KWH/KG，發電2。6KWH。車載度電成本為1。15元。
（2）太陽能槽式聚光，導熱油儲能。儲熱溫度400℃。利用導熱油的熱能使得甲醇重整。甲醇化學能增加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。甲醇發電效率仍不變為0。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，生物質生產甲醇、氧氣、肥料。所得甲醇生產成本低。終端銷售價格低於2元/公斤。按2元算。車載度電成本0。72元。太陽能蓄熱發電度電成本0。55元。（估算值）
關鍵詞：太陽能；光液；發電；lightyear結構。
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引言
太陽能利用lightyear系統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。透過設定工況來，通俗易懂的例子、科普文章的方式介紹lightyear混動車跟甲醇、太陽能組合發電的效率會有多高。
參考論文有下面幾篇，當然所需知識不限於論文內容。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-反應器研製與實驗研究。DOI： 10。3321/j。issn：0253-231X。2007。06。003
（二）洪慧，金紅光，李濤，中低溫餘熱與甲醇化學間冷相結合熱力迴圈研究。DOI： 10。3321/j。issn：0253-231X。2004。01。001
（三）曲延濤，張國強，廢熱重整甲醇內燃機-渦輪複合迴圈。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-電多聯產系統。DOI： 10。3321/j。issn：1000-6761。2008。04。030
（五）金紅光，洪慧，王寶群等，化學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，曹發海，劉殿華等，合成氣直接合成二甲醚與甲醇的熱力學分析。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互補發電系統性能研究。《工程熱物理學報》2017年 第7期
（八）劉蜀卿，內燃機和燃氣輪機在發電領域的比較。DOI：10。3969/j。issn。1000-6494。2002。04。009
按照隋軍計算及實驗資料，槽式太陽能能聚光+甲醇。最高太陽能轉化化學能可達70%。實際實驗資料為30~60%。洪慧，金紅光等人理論及研究表明，利用熱力學第一、二定律改善動力利用系統的效率。並計算出太陽能熱力學在適合工況下淨髮電效率高達33%。曲延濤，張國強等人，提出在熱量損失1%的情況下，發動機餘熱重整甲醇可使得發動機熱效率達到50%。李文甲，郝勇等模擬研究表明甲醇重整、光伏結合發電的情況下。最高淨髮電效率達43%。
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甲醇發電效率
1。1
甲醇餘熱車載發電
甲醇利用發動機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）
反應原理
CH3OH →CO + 2H2 + 90。 8 kJ/ mol
CO + H2O →CO2 + H2 - 41。 3 kJ/ mol
按曲延濤的設計。反應加入了水。降低了效率。但他認為整個系統的熱效率仍高達50%以上。這樣一個甲醇發動機加上傳動作為lightyear混動車發動機的動力來源。考慮傳動損耗及發電效率。最終有約0。8~0。9的熱效轉化為電能。綜合發電效率約為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
甲醇太陽能發電
圖 2 槽式聚光導熱油儲能
利用槽式太陽能聚光，導熱油儲熱。再用400℃導熱油重整甲醇。甲醇化學能增加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。發電系統透過渦輪及廢熱重整額外的甲醇。綜合發電效率扔能達到0。45。也就是說1KG甲醇發電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。達到售電端平價上網。
按照洪慧等提出了整合中溫甲醇熱分解的太 陽能熱動力迴圈， 其太陽能淨髮電效率達到35%， 燃燒過程傭損失減少7%。這樣的太陽能儲能發電系統跟洪慧提出來的工況有所差別。但達到25%以上是可以預期的。這個淨髮電效率遠大於太陽能光伏，並解決了儲能問題。
1。3
計算誤差及工程實現偏差值
這些技術已經存在數十年，仍未能實現的原因是。上面的計算只是紙上談兵，理論計算櫃理論。而工程實現需要打折扣。通常能達到理論的0。8是正常的。而且，扣除甲醇的採購成本，實現這個發電的系統成本仍然很高。所以沒有辦法進入實際應用。
而lightyear混動車的這個發電系統平臺，成本可以說零成本。只是利用了汽車停下來的閒置時間。槽式400℃導熱油太陽能聚光系統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。成本非常昂貴，高達數1萬1千瓦峰值）。從而使得這樣的系統有實用的可能。
當光液生產工藝成本下降，甲醇的客戶端售價降為2元1KG，即跟瓶裝礦泉水價格相當時候。度電成本會低到0。5元
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結論
LY系統及lightyear結構類交通工具（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，能源轉換更有效率。
