太阳能光热发电与氢能利用 - 甘肃敦煌建成260米高塔熔盐塔式光热电站，配备12000多面定日镜，实现24小时不间断发电[1] - 西部地区利用丰富太阳能资源，电解水制氢效率达80%以上，2018年研发的碱水电解槽每小时可生产1000立方米氢气[1] - 氢气与二氧化碳反应生成"液态阳光"甲醇，可作为工业原料，实现太阳能储存和运输[1] 液态阳光技术产业化进展 - 甘肃省成功实施全球首套千吨级甲醇规模化合成示范工程[2] - 2024年全球首个10万吨级"液态阳光"燃料合成项目在内蒙古鄂尔多斯启动建设，标志技术进入产业化阶段[2] - "液态阳光"技术解决氢气储存运输难题，同时契合工业减碳目标[2] 兰州大学氢能研发优势 - 成立氢能与低碳中心，整合化学物理、大气环境、能源动力等多学科力量[2] - 开发出高效晶硅太阳能电池、钙钛矿光伏组件及有机光伏器件[2] - 完成大型碱性电解槽制氢方案研制，形成完整产学研用创新机制[2] 未来发展规划 - 重点攻关多能互补灵活发电、高效安全氢电融合、柔性低碳终端用能方向[3] - 计划建设太阳能全链条研发平台和测试环境[3] - 构建真实服役条件下的材料、电堆、装备研发平台[3]

生物制造行业概述 - 化工生产严重依赖化石资源导致二氧化碳排放激增和资源枯竭问题 [1] - 生物制造以微生物或酶为催化剂利用生物质原料实现能源与化学品生产脱离石油路线 [1] - C1底物（CO₂/CO/CH₄/CH₃OH）因丰富性和减排潜力成为生物制造首选原料 [1][3] C1生物制造技术进展 - 第三代生物制造技术结合可再生能源实现CO₂资源化利用包含原料预处理-生物转化-产物分离全流程 [3] - 当前碳转化效率普遍低于10%需通过代谢工程与合成生物学优化细胞工厂性能 [7][8] - 电-生物催化级联工艺可使生产成本降低39%液态阳光概念提升碳利用效率 [7] 典型商业化案例与经济性分析 - 3-羟基丙酸（3-HP）作为生物塑料关键单体已建设中试装置但未商业化 [5] - 钢厂尾气双阶段转化与CO₂电还原制甲醇混合工艺构建全可再生能源路径 [5] - CO衍生3-HP产率从0.21g/g提升至0.35g/g时产品售价可降40% [8] 原料供应链挑战与解决方案 - C1原料地域分散性强（如美国污水厂CH₄日产量＜1吨vs填埋场31吨）规模效应受限 [9] - 原料成本占运营支出57%高于传统生物制造需开发餐厨垃圾等废弃物利用技术 [9] - 产学研协同机制典型案例：Lanzatech与首钢合作钢铁尾气制乙醇项目 [10] 环境效益与政策驱动 - 每吨化学品生产可实现17.20-1219.03吨CO₂当量净减排光合微生物固碳效果显著 [11] - 碳价升至1000美元/吨时产品盈亏平衡价格可降22%欧盟碳交易体系提供额外收益 [11] - 每吨C1基丙烯酸生产可减少3.09吨温室气体排放但需解决能源消耗指标劣化问题 [11] 未来发展方向 - 需突破碳转化效率低和原料供应不稳定瓶颈合成生物学与电催化技术是关键 [12] - 太阳能/风能驱动的CO₂转化体系将实现全方位环境可持续性 [11][12]