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

技術(shù)突破引領(lǐng)能源變革

近日，由華北電力大學(xué)承擔(dān)的“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃可再生能源技術(shù)專項(xiàng)項(xiàng)目“煤與光熱耦合發(fā)電技術(shù)研究與工業(yè)驗(yàn)證”啟動(dòng)及年度進(jìn)展交流會(huì)在北京成功召開(kāi)。會(huì)上，楊勇平教授指出光煤互補(bǔ)發(fā)電會(huì)成為未來(lái)實(shí)現(xiàn)新能源高效、規(guī)?；l(fā)展的新方向和新途徑。在項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中，光熱與燃煤發(fā)電的有機(jī)集成和協(xié)同運(yùn)行技術(shù)已逐漸成熟，實(shí)現(xiàn)了兩者優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮，為煤與光熱耦合發(fā)電技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

工作原理，實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同

煤與光熱耦合發(fā)電技術(shù)的核心在于巧妙融合光熱與燃煤發(fā)電的優(yōu)勢(shì)。在光照充足時(shí)，光熱系統(tǒng)通過(guò)聚光裝置，將太陽(yáng)能聚集起來(lái)，加熱導(dǎo)熱介質(zhì)，如導(dǎo)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(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電，從而減少了對(duì)煤炭的依賴，降低了煤炭消耗。而在光熱不足或夜間時(shí)段，燃煤機(jī)組則自動(dòng)承擔(dān)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(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電，保障電力供應(yīng)的連續(xù)性。這種有機(jī)集成，實(shí)現(xiàn)了能源的高效利用與靈活調(diào)配，讓整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。

應(yīng)用效果顯著

國(guó)信靖江發(fā)電公司的示范工程取得了令人矚目的成績(jī)，通過(guò)煤與光熱耦合發(fā)電技術(shù)，年減少10萬(wàn)噸燃煤和24萬(wàn)噸二氧化碳排放，對(duì)改善環(huán)境質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重要意義。不僅如此，光熱發(fā)電具有可調(diào)節(jié)、長(zhǎng)周期儲(chǔ)能的特點(diǎn)，其配置的儲(chǔ)熱系統(tǒng)能夠在電網(wǎng)低谷時(shí)儲(chǔ)存多余的熱量或電能，在電網(wǎng)需要時(shí)釋放出來(lái)，輔助煤電機(jī)組頂峰，大大提升了煤電機(jī)組的調(diào)峰容量，全球首套煤電機(jī)組耦合熔鹽儲(chǔ)熱示范工程投運(yùn)后，機(jī)組調(diào)峰容量達(dá)到75%額定負(fù)荷，年可增加新能源消納電量3億千瓦時(shí)。

政策支持護(hù)航

《關(guān)于大力實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2024年本)》以及《煤電低碳化改造建設(shè)行動(dòng)方案(2024-2027年)》等政策文件的相繼出臺(tái)，為煤與光熱耦合發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用與推廣提供了清晰的導(dǎo)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(shù)有望在未來(lái)能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮更為重要的作用，成為實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效利用和減排的關(guān)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(xiàng)目的初始投資相對(duì)較大，但隨著光熱技術(shù)的不斷進(jìn)步和規(guī)模化發(fā)展，光熱設(shè)備的成本逐漸降低。通過(guò)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(yùn)營(yíng)成本，長(zhǎng)期來(lái)看具有降低發(fā)電成本的潛力。同時(shí)，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(lái)額外的經(jīng)濟(jì)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(shù)涉及多個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)協(xié)同合作，不僅促進(jìn)了光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，還帶動(dòng)了與之相關(guān)的特種玻璃、鋼鐵、水泥、熔融鹽等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)和發(fā)展，同時(shí)也為智能控制、儲(chǔ)能等新興產(chǎn)業(yè)提供了廣闊的應(yīng)用空間，形成了一個(gè)相互促進(jìn)、協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

未來(lái)，煤與光熱耦合發(fā)電技術(shù)將繼續(xù)深化光熱系統(tǒng)與燃煤機(jī)組的融合，進(jìn)一步降低成本、提升效益，增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性和調(diào)節(jié)能力，提高市場(chǎng)認(rèn)知與接受度，并逐步實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)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(shù)有望引領(lǐng)傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)走向更加綠色、環(huán)保、高效的未來(lái)，為構(gòu)建清潔、低碳、高效的能源體系做出積極貢獻(xiàn)。