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觀察室 | 煤與光熱耦合發(fā)電技術,開啟能源清潔高效利用新路徑
發(fā)布者:xylona | 0評論 | 3332查看 | 2025-01-17 10:48:52    

在全球能源結(jié)構(gòu)加速轉(zhuǎn)型、環(huán)保要求日益嚴苛的大背景下,煤與光熱耦合發(fā)電技術正逐漸成為能源領域的關鍵解決方案,為實現(xiàn)煤炭清潔高效利用與減排目標帶來曙光。


技術突破引領能源變革


近日,由華北電力大學承擔的“十四五”國家重點研發(fā)計劃可再生能源技術專項項目“煤與光熱耦合發(fā)電技術研究與工業(yè)驗證”啟動及年度進展交流會在北京成功召開。會上,楊勇平教授指出光煤互補發(fā)電會成為未來實現(xiàn)新能源高效、規(guī)?;l(fā)展的新方向和新途徑。在項目推進過程中,光熱與燃煤發(fā)電的有機集成和協(xié)同運行技術已逐漸成熟,實現(xiàn)了兩者優(yōu)勢的充分發(fā)揮,為煤與光熱耦合發(fā)電技術的大規(guī)模應用奠定了堅實基礎。


工作原理,實現(xiàn)高效協(xié)同


煤與光熱耦合發(fā)電技術的核心在于巧妙融合光熱與燃煤發(fā)電的優(yōu)勢。在光照充足時,光熱系統(tǒng)通過聚光裝置,將太陽能聚集起來,加熱導熱介質(zhì),如導熱油或熔融鹽等。這些高溫介質(zhì)隨后被輸送至蒸汽發(fā)生器,產(chǎn)生高溫高壓蒸汽,推動汽輪機發(fā)電,從而減少了對煤炭的依賴,降低了煤炭消耗。而在光熱不足或夜間時段,燃煤機組則自動承擔起穩(wěn)定供電的重任。燃煤在鍋爐內(nèi)燃燒釋放熱量,將水加熱成高溫高壓蒸汽,驅(qū)動汽輪機發(fā)電,保障電力供應的連續(xù)性。這種有機集成,實現(xiàn)了能源的高效利用與靈活調(diào)配,讓整個發(fā)電系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。


應用效果顯著


國信靖江發(fā)電公司的示范工程取得了令人矚目的成績,通過煤與光熱耦合發(fā)電技術,年減少10萬噸燃煤和24萬噸二氧化碳排放,對改善環(huán)境質(zhì)量、實現(xiàn)“雙碳”目標具有重要意義。不僅如此,光熱發(fā)電具有可調(diào)節(jié)、長周期儲能的特點,其配置的儲熱系統(tǒng)能夠在電網(wǎng)低谷時儲存多余的熱量或電能,在電網(wǎng)需要時釋放出來,輔助煤電機組頂峰,大大提升了煤電機組的調(diào)峰容量,全球首套煤電機組耦合熔鹽儲熱示范工程投運后,機組調(diào)峰容量達到75%額定負荷,年可增加新能源消納電量3億千瓦時。


政策支持護航


《關于大力實施可再生能源替代行動的指導意見》《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄(2024年本)》以及《煤電低碳化改造建設行動方案(2024-2027年)》等政策文件的相繼出臺,為煤與光熱耦合發(fā)電技術的應用與推廣提供了清晰的導向和有力的保障。在政策的大力支持下,煤與光熱耦合發(fā)電技術有望在未來能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮更為重要的作用,成為實現(xiàn)煤炭清潔高效利用和減排的關鍵路徑。


成本效益兼顧前景廣闊


盡管煤與光熱耦合發(fā)電項目的初始投資相對較大,但隨著光熱技術的不斷進步和規(guī)?;l(fā)展,光熱設備的成本逐漸降低。通過光熱與燃煤的優(yōu)化耦合,提高了能源利用效率,減少了燃料消耗和運營成本,長期來看具有降低發(fā)電成本的潛力。同時,利用光熱替代部分燃煤,可直接減少煤炭的使用量,從而降低二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等溫室氣體和污染物的排放,為企業(yè)帶來額外的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。


產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展


煤與光熱耦合發(fā)電技術涉及多個領域的產(chǎn)業(yè)協(xié)同合作,不僅促進了光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,還帶動了與之相關的特種玻璃、鋼鐵、水泥、熔融鹽等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級和發(fā)展,同時也為智能控制、儲能等新興產(chǎn)業(yè)提供了廣闊的應用空間,形成了一個相互促進、協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。


未來,煤與光熱耦合發(fā)電技術將繼續(xù)深化光熱系統(tǒng)與燃煤機組的融合,進一步降低成本、提升效益,增強系統(tǒng)的靈活性和調(diào)節(jié)能力,提高市場認知與接受度,并逐步實現(xiàn)標準化與規(guī)范化發(fā)展。在全球能源轉(zhuǎn)型的浪潮中,這一技術有望引領傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)走向更加綠色、環(huán)保、高效的未來,為構(gòu)建清潔、低碳、高效的能源體系做出積極貢獻。

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