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在全球能源結構(gou)加速轉(zhuan)型、環保(bao)要求日(ri)益(yi)嚴苛的大(da)背景(jing)下，煤(mei)與(yu)光(guang)熱(re)耦合發電技(ji)術正(zheng)逐漸成為能源領域的關鍵解決方案(an)，為實現煤(mei)炭(tan)清潔高效利(li)用與(yu)減(jian)排(pai)目標帶來曙光(guang)。

技術突破引領能源變革

近日(ri)，由華北(bei)(bei)電力大學承擔的(de)“十四五”國家重點研發計劃可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源技(ji)術(shu)專項(xiang)項(xiang)目“煤(mei)(mei)與光(guang)熱耦合(he)發電技(ji)術(shu)研究與工業驗證”啟動及(ji)年度進展交(jiao)流會(hui)(hui)在北(bei)(bei)京成(cheng)功召開。會(hui)(hui)上(shang)，楊勇平(ping)教授(shou)指出光(guang)煤(mei)(mei)互補發電會(hui)(hui)成(cheng)為未來(lai)實(shi)(shi)現新(xin)能(neng)源高效、規模化發展的(de)新(xin)方向和新(xin)途徑(jing)。在項(xiang)目推(tui)進過程中，光(guang)熱與燃煤(mei)(mei)發電的(de)有機(ji)集成(cheng)和協同運行技(ji)術(shu)已逐(zhu)漸成(cheng)熟，實(shi)(shi)現了兩者優勢的(de)充分發揮，為煤(mei)(mei)與光(guang)熱耦合(he)發電技(ji)術(shu)的(de)大規模應用奠(dian)定了堅實(shi)(shi)基礎(chu)。

工作原理，實現高效協同

煤(mei)(mei)與(yu)(yu)光(guang)熱耦(ou)合(he)(he)發(fa)電(dian)技術的(de)核心在(zai)(zai)于(yu)巧妙融合(he)(he)光(guang)熱與(yu)(yu)燃煤(mei)(mei)發(fa)電(dian)的(de)優(you)勢。在(zai)(zai)光(guang)照充(chong)足時，光(guang)熱系(xi)統通過聚光(guang)裝置，將太陽能聚集(ji)起來，加熱導熱介質，如導熱油或熔融鹽等。這(zhe)些高(gao)溫(wen)(wen)介質隨后被輸(shu)送至蒸(zheng)汽發(fa)生器，產生高(gao)溫(wen)(wen)高(gao)壓(ya)蒸(zheng)汽，推動汽輪機發(fa)電(dian)，從而(er)減少了對煤(mei)(mei)炭(tan)的(de)依賴，降低了煤(mei)(mei)炭(tan)消耗(hao)。而(er)在(zai)(zai)光(guang)熱不足或夜間時段，燃煤(mei)(mei)機組則自動承擔起穩定供(gong)電(dian)的(de)重任。燃煤(mei)(mei)在(zai)(zai)鍋(guo)爐內燃燒釋放(fang)熱量，將水加熱成高(gao)溫(wen)(wen)高(gao)壓(ya)蒸(zheng)汽，驅動汽輪機發(fa)電(dian)，保障電(dian)力供(gong)應的(de)連續性。這(zhe)種有機集(ji)成，實現了能源(yuan)的(de)高(gao)效利用(yong)與(yu)(yu)靈活調(diao)配，讓整個(ge)發(fa)電(dian)系(xi)統更加穩定可靠(kao)。

應用效果顯著

國信(xin)靖江發電(dian)(dian)(dian)公(gong)司的示(shi)范工(gong)程(cheng)(cheng)取(qu)得了令人矚目(mu)的成績(ji)，通過煤(mei)與光熱(re)耦(ou)合發電(dian)(dian)(dian)技術，年(nian)減少10萬(wan)噸燃煤(mei)和24萬(wan)噸二(er)氧化碳排放(fang)，對改善環境質量(liang)、實現(xian)“雙(shuang)碳”目(mu)標(biao)具(ju)有(you)重(zhong)要意義。不僅如此，光熱(re)發電(dian)(dian)(dian)具(ju)有(you)可(ke)調(diao)節、長周(zhou)期儲(chu)(chu)能(neng)的特點，其(qi)配置的儲(chu)(chu)熱(re)系統能(neng)夠在電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)低(di)谷時儲(chu)(chu)存多(duo)余的熱(re)量(liang)或電(dian)(dian)(dian)能(neng)，在電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)需要時釋放(fang)出來，輔助(zhu)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)機組頂峰，大大提升了煤(mei)電(dian)(dian)(dian)機組的調(diao)峰容量(liang)，全球首套煤(mei)電(dian)(dian)(dian)機組耦(ou)合熔鹽(yan)儲(chu)(chu)熱(re)示(shi)范工(gong)程(cheng)(cheng)投運后，機組調(diao)峰容量(liang)達到75%額定負荷，年(nian)可(ke)增加(jia)新能(neng)源消(xiao)納電(dian)(dian)(dian)量(liang)3億千瓦時。

政策支持護航

《關(guan)于(yu)大力(li)實施可再生能源替代行動的(de)指(zhi)導(dao)意見》《產業結構調整指(zhi)導(dao)目錄(2024年(nian)本)》以及(ji)《煤電(dian)低碳化改造建設行動方案(2024-2027年(nian))》等政(zheng)策(ce)文件的(de)相繼出臺，為(wei)(wei)煤與光(guang)熱耦合發(fa)電(dian)技術(shu)的(de)應用與推廣提供了(le)清(qing)晰的(de)導(dao)向和(he)有力(li)的(de)保(bao)障。在政(zheng)策(ce)的(de)大力(li)支持下，煤與光(guang)熱耦合發(fa)電(dian)技術(shu)有望在未來能源轉型(xing)中發(fa)揮更為(wei)(wei)重要的(de)作(zuo)用，成為(wei)(wei)實現煤炭清(qing)潔(jie)高效利用和(he)減排的(de)關(guan)鍵路徑。

成本效益兼顧前景廣闊

盡管煤(mei)與(yu)光熱(re)(re)耦(ou)合(he)發(fa)電(dian)項(xiang)目的(de)(de)初始投資相對較大，但隨著光熱(re)(re)技術(shu)的(de)(de)不斷進步和規(gui)模化發(fa)展，光熱(re)(re)設備(bei)的(de)(de)成本逐漸降低。通過光熱(re)(re)與(yu)燃煤(mei)的(de)(de)優(you)化耦(ou)合(he)，提高了能源利用效(xiao)率，減少(shao)了燃料消耗和運營成本，長期來看具(ju)有降低發(fa)電(dian)成本的(de)(de)潛力。同時，利用光熱(re)(re)替代(dai)部分燃煤(mei)，可直(zhi)接減少(shao)煤(mei)炭的(de)(de)使用量，從而降低二(er)氧(yang)化碳、二(er)氧(yang)化硫(liu)、氮氧(yang)化物(wu)(wu)等溫室氣體和污染物(wu)(wu)的(de)(de)排放，為企業帶來額外的(de)(de)經濟效(xiao)益和環境效(xiao)益。

產業協同發展

煤與光熱耦合發(fa)電(dian)(dian)技術涉(she)及(ji)多個(ge)領域的產(chan)業(ye)協同合作，不僅(jin)促(cu)進(jin)了光熱發(fa)電(dian)(dian)產(chan)業(ye)的發(fa)展(zhan)，還(huan)帶動了與之相(xiang)關的特(te)種玻(bo)璃、鋼鐵、水(shui)泥、熔(rong)融鹽等傳統(tong)產(chan)業(ye)的升(sheng)級和發(fa)展(zhan)，同時也為智能(neng)控制、儲能(neng)等新興產(chan)業(ye)提供了廣闊的應用(yong)空間，形成了一(yi)個(ge)相(xiang)互促(cu)進(jin)、協同發(fa)展(zhan)的產(chan)業(ye)生(sheng)態。

未(wei)來(lai)，煤與光熱(re)耦合發電技術將繼續深(shen)化(hua)光熱(re)系(xi)統與燃煤機組的(de)(de)融(rong)合，進一步(bu)降低成(cheng)本(ben)、提(ti)升效(xiao)(xiao)益，增強系(xi)統的(de)(de)靈活性和調節能(neng)(neng)力，提(ti)高(gao)市(shi)場認知與接受度，并逐步(bu)實現標準(zhun)化(hua)與規范化(hua)發展。在全球(qiu)能(neng)(neng)源轉型的(de)(de)浪潮(chao)中，這(zhe)一技術有望(wang)引領(ling)傳統能(neng)(neng)源產業走(zou)向更加綠色、環保、高(gao)效(xiao)(xiao)的(de)(de)未(wei)來(lai)，為構建清(qing)潔、低碳、高(gao)效(xiao)(xiao)的(de)(de)能(neng)(neng)源體系(xi)做出積極貢獻。