在全球能源結構加速(su)轉型、環保要求日益嚴苛的(de)(de)大背景下,煤(mei)與光熱(re)耦合發電技術正逐漸成(cheng)為能源領(ling)域的(de)(de)關鍵解決方案,為實現煤(mei)炭清潔高效利用與減排目(mu)標帶來曙光。
技術突破引領能源變革
近日,由華北(bei)(bei)電(dian)(dian)力大學(xue)承擔的(de)“十四(si)五”國家重點(dian)研發(fa)(fa)計劃可再生(sheng)能(neng)(neng)源技(ji)術(shu)專項(xiang)項(xiang)目“煤與光熱耦合發(fa)(fa)電(dian)(dian)技(ji)術(shu)研究與工業驗證”啟(qi)動及(ji)年度(du)進展交(jiao)流(liu)會(hui)在北(bei)(bei)京成(cheng)功召開。會(hui)上,楊勇平教授指出光煤互補發(fa)(fa)電(dian)(dian)會(hui)成(cheng)為未來實(shi)現新能(neng)(neng)源高效、規模化發(fa)(fa)展的(de)新方向和(he)新途徑(jing)。在項(xiang)目推進過程(cheng)中,光熱與燃煤發(fa)(fa)電(dian)(dian)的(de)有機集成(cheng)和(he)協同運行技(ji)術(shu)已(yi)逐漸成(cheng)熟,實(shi)現了(le)兩(liang)者優(you)勢的(de)充分發(fa)(fa)揮,為煤與光熱耦合發(fa)(fa)電(dian)(dian)技(ji)術(shu)的(de)大規模應用奠定了(le)堅(jian)實(shi)基礎。
工作原理,實現高效協同
煤(mei)與光(guang)(guang)熱(re)耦合發電(dian)技術的(de)核(he)心(xin)在(zai)(zai)于(yu)巧妙融合光(guang)(guang)熱(re)與燃煤(mei)發電(dian)的(de)優勢。在(zai)(zai)光(guang)(guang)照(zhao)充(chong)足時(shi),光(guang)(guang)熱(re)系統通(tong)過聚光(guang)(guang)裝置,將(jiang)太陽能聚集起(qi)來,加(jia)(jia)熱(re)導熱(re)介質,如導熱(re)油或(huo)熔(rong)融鹽等。這(zhe)些高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)介質隨后被(bei)輸送至蒸汽(qi)發生器,產生高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)高(gao)(gao)(gao)壓蒸汽(qi),推動汽(qi)輪機發電(dian),從而減少了對煤(mei)炭(tan)的(de)依賴,降低了煤(mei)炭(tan)消耗。而在(zai)(zai)光(guang)(guang)熱(re)不足或(huo)夜間時(shi)段,燃煤(mei)機組則自動承擔(dan)起(qi)穩定供電(dian)的(de)重任(ren)。燃煤(mei)在(zai)(zai)鍋爐內燃燒釋放(fang)熱(re)量,將(jiang)水(shui)加(jia)(jia)熱(re)成高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)高(gao)(gao)(gao)壓蒸汽(qi),驅動汽(qi)輪機發電(dian),保障(zhang)電(dian)力(li)供應(ying)的(de)連續性。這(zhe)種有機集成,實現(xian)了能源的(de)高(gao)(gao)(gao)效(xiao)利用(yong)與靈活調(diao)配,讓整個發電(dian)系統更(geng)加(jia)(jia)穩定可(ke)靠。
應用效果顯著
國信靖江發(fa)(fa)電(dian)(dian)公司的示(shi)范(fan)(fan)工程取得了令人矚目的成績(ji),通過煤與光(guang)熱(re)耦(ou)合發(fa)(fa)電(dian)(dian)技術(shu),年(nian)減少10萬噸燃煤和24萬噸二氧化碳排放(fang),對改善環境(jing)質(zhi)量(liang)(liang)、實現“雙(shuang)碳”目標具有重要(yao)意義。不僅如此(ci),光(guang)熱(re)發(fa)(fa)電(dian)(dian)具有可調(diao)節、長周期儲(chu)能的特(te)點,其配(pei)置的儲(chu)熱(re)系統(tong)能夠在(zai)電(dian)(dian)網低谷時儲(chu)存多余(yu)的熱(re)量(liang)(liang)或電(dian)(dian)能,在(zai)電(dian)(dian)網需要(yao)時釋放(fang)出來,輔助(zhu)煤電(dian)(dian)機(ji)組(zu)(zu)頂(ding)峰,大大提(ti)升了煤電(dian)(dian)機(ji)組(zu)(zu)的調(diao)峰容(rong)量(liang)(liang),全球(qiu)首套煤電(dian)(dian)機(ji)組(zu)(zu)耦(ou)合熔鹽儲(chu)熱(re)示(shi)范(fan)(fan)工程投運后,機(ji)組(zu)(zu)調(diao)峰容(rong)量(liang)(liang)達到75%額定負荷(he),年(nian)可增加(jia)新能源消納電(dian)(dian)量(liang)(liang)3億千瓦時。
政策支持護航
《關(guan)于大力(li)實(shi)施可再生能源(yuan)(yuan)替代行(xing)動(dong)的(de)指(zhi)導意見》《產業(ye)結構(gou)調整指(zhi)導目錄(2024年本)》以及《煤(mei)電低碳化改造建設行(xing)動(dong)方案(2024-2027年)》等政(zheng)策(ce)文件的(de)相繼出臺,為煤(mei)與光熱耦合發(fa)電技(ji)術(shu)(shu)的(de)應用與推廣提供了清晰的(de)導向和(he)有(you)力(li)的(de)保障。在政(zheng)策(ce)的(de)大力(li)支持下,煤(mei)與光熱耦合發(fa)電技(ji)術(shu)(shu)有(you)望(wang)在未來能源(yuan)(yuan)轉(zhuan)型(xing)中發(fa)揮更為重(zhong)要的(de)作用,成為實(shi)現(xian)煤(mei)炭清潔高效利用和(he)減排的(de)關(guan)鍵路徑(jing)。
成本效益兼顧前景廣闊
盡(jin)管煤與光(guang)(guang)熱(re)耦(ou)合(he)(he)發(fa)電項目(mu)的(de)(de)初始投(tou)資(zi)相對較(jiao)大(da),但(dan)隨(sui)著光(guang)(guang)熱(re)技術的(de)(de)不斷(duan)進(jin)步和(he)規模(mo)化(hua)發(fa)展(zhan),光(guang)(guang)熱(re)設備的(de)(de)成本逐漸降低(di)(di)。通過(guo)光(guang)(guang)熱(re)與燃煤的(de)(de)優(you)化(hua)耦(ou)合(he)(he),提高了能源利用(yong)(yong)效率,減(jian)少(shao)了燃料消耗和(he)運營(ying)成本,長(chang)期來看(kan)具有(you)降低(di)(di)發(fa)電成本的(de)(de)潛(qian)力(li)。同時(shi),利用(yong)(yong)光(guang)(guang)熱(re)替代(dai)部分(fen)燃煤,可(ke)直接減(jian)少(shao)煤炭(tan)的(de)(de)使用(yong)(yong)量,從(cong)而降低(di)(di)二氧化(hua)碳、二氧化(hua)硫、氮氧化(hua)物等溫室氣體和(he)污(wu)染(ran)物的(de)(de)排放,為企業(ye)帶來額(e)外的(de)(de)經濟效益(yi)和(he)環境效益(yi)。
產業協同發展
煤(mei)與(yu)光熱耦合(he)發(fa)(fa)電技術涉及(ji)多(duo)個領域的(de)產業(ye)(ye)協同合(he)作(zuo),不僅促(cu)進了(le)光熱發(fa)(fa)電產業(ye)(ye)的(de)發(fa)(fa)展(zhan),還(huan)帶動了(le)與(yu)之相(xiang)關的(de)特(te)種玻(bo)璃、鋼鐵、水泥(ni)、熔融(rong)鹽等傳(chuan)統產業(ye)(ye)的(de)升級和發(fa)(fa)展(zhan),同時也為智(zhi)能(neng)控制、儲(chu)能(neng)等新(xin)興產業(ye)(ye)提供了(le)廣闊的(de)應用空間(jian),形成了(le)一個相(xiang)互(hu)促(cu)進、協同發(fa)(fa)展(zhan)的(de)產業(ye)(ye)生態。
未來,煤與光熱耦(ou)合發電(dian)技術將繼(ji)續深化光熱系(xi)統(tong)與燃煤機(ji)組(zu)的(de)(de)融合,進一步降低成本、提(ti)升效益(yi),增(zeng)強系(xi)統(tong)的(de)(de)靈活(huo)性和調節能(neng)力(li),提(ti)高市場認知(zhi)與接(jie)受度(du),并逐步實現(xian)標準化與規范化發展。在全球能(neng)源轉型的(de)(de)浪潮中,這一技術有望引領傳統(tong)能(neng)源產業走(zou)向(xiang)更加綠色、環(huan)保(bao)、高效的(de)(de)未來,為構建(jian)清(qing)潔、低碳、高效的(de)(de)能(neng)源體系(xi)做出積極貢獻。