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 編者按：談到新能源，有一個(gè)繞不開(kāi)的話題——光伏產(chǎn)業(yè)。但隨著光伏產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式發(fā)展，如何并網(wǎng)消納又成為難題。數(shù)據(jù)顯示，2016年我國(guó)西北五省(區(qū))棄光電量70.42億千瓦時(shí)，棄光率19.81%。2016年年底，國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布通知，適當(dāng)降低光伏電站、陸上風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)。

記者日前走訪北京未來(lái)科技城發(fā)現(xiàn)，在這座能源技術(shù)創(chuàng)新的新興基地，煤改氣技術(shù)、二氧化碳捕集核心技術(shù)、質(zhì)子交換膜燃料電池等一批“炫科技”正從實(shí)驗(yàn)室走向商業(yè)應(yīng)用，助推中國(guó)清潔能源利用實(shí)現(xiàn)重大技術(shù)革新。在煤炭不再是能源、石油也終歸被替代的未來(lái)，我們定會(huì)享受著更加清潔的能源優(yōu)雅地生活著。

煤炭，將不再傻大黑粗

在北京低碳清潔能源研究所所長(zhǎng)衛(wèi)昶的理念里，煤炭的意義遠(yuǎn)不止于用作燃料，更是一種重要的工業(yè)原料，可以“制成有高附加值和競(jìng)爭(zhēng)力的材料”。為此，他的團(tuán)隊(duì)做了許多相關(guān)研發(fā)工作。
低碳所的大廳里，有點(diǎn)突兀地?cái)[著兩艘皮劃艇，很讓人好奇。“這兩艘小船是用煤作為原料生產(chǎn)出具有特殊性能的交聯(lián)聚乙烯做成的。”衛(wèi)昶介紹，這款新型煤基功能材料制成的產(chǎn)品在同等強(qiáng)度下，重量比普通同類(lèi)產(chǎn)品輕30%左右，而且剛韌平衡性更強(qiáng)，更耐沖擊。

在衛(wèi)昶和他的團(tuán)隊(duì)看來(lái)，煤是可以被無(wú)限“玩壞”的。“比如粉煤灰，是需要處理的固廢，從中提取做高分子的填料，用于建材；對(duì)于液化殘?jiān)壳氨欢x為危廢，處理成本很高，但從中可提取碳纖維、導(dǎo)熱材料等。”

煤氣化是清潔使用煤炭的重要渠道，但我國(guó)煤種差異大，導(dǎo)致煤轉(zhuǎn)化成燃?xì)庑枰叩募夹g(shù)，以前這些技術(shù)都被國(guó)外壟斷。華能清潔能源技術(shù)院院長(zhǎng)許世森在華能集團(tuán)啟動(dòng)“綠色煤電”計(jì)劃，帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了我國(guó)首座、世界第六座IGCC電站，同時(shí)還研制出了我國(guó)第一套燃煤電廠和燃?xì)怆姀SCO2捕集裝置，使得我國(guó)在CO2捕集與處理技術(shù)方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

許世森告訴記者，燃燒前二氧化碳捕集技術(shù)是他們的研究重點(diǎn)，即不進(jìn)行煤燃燒，而是將煤氣化，在煤氣燃燒前將二氧化碳捕集出來(lái)。“與燃燒后的捕集相比，這種方法的成本要低得多。目前經(jīng)過(guò)裝置捕集到的二氧化碳已達(dá)到食品級(jí)，可充入食品包裝袋中用于食品保鮮，以及作為原料生產(chǎn)出爽口的啤酒和碳酸飲料。”

新能源，科技助推活力升級(jí)

談到新能源，有一個(gè)繞不開(kāi)的話題——光伏產(chǎn)業(yè)。截至2015年底，我國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到約4300萬(wàn)千瓦，超過(guò)德國(guó)成為全球第一。根據(jù)國(guó)家能源局提供的規(guī)模發(fā)展指標(biāo)，到2020年底，我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量有望達(dá)到1.6億千瓦，年發(fā)電量達(dá)到1700億千瓦時(shí)。

隨著光伏產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式發(fā)展，如何并網(wǎng)消納又成為難題。數(shù)據(jù)顯示，2016年我國(guó)西北五省(區(qū))棄光電量70.42億千瓦時(shí)，棄光率19.81%。2016年年底，國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布通知，適當(dāng)降低光伏電站、陸上風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)。

利潤(rùn)越來(lái)越低的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)該何去何從？未來(lái)科技城的一家技術(shù)團(tuán)隊(duì)將光伏發(fā)電與新能源汽車(chē)充電樁“揉在一起”，為這個(gè)難題的解決提供了一種可能。位于北京房山區(qū)佛子莊鄉(xiāng)的光伏充電站示范項(xiàng)目已于2016年7月投入運(yùn)行。該項(xiàng)目將光伏發(fā)電系統(tǒng)和動(dòng)力鋰電池梯次利用與新能源汽車(chē)充電站相結(jié)合，充分利用風(fēng)景區(qū)優(yōu)質(zhì)的光照資源，解決充電站電力供應(yīng)問(wèn)題；采用電動(dòng)車(chē)廢舊動(dòng)力電池梯次利用技術(shù)降低光/儲(chǔ)充電站的建設(shè)成本；通過(guò)微電網(wǎng)智能協(xié)調(diào)控制策略，實(shí)現(xiàn)雙向充放電智能切換、自發(fā)自用和余電上網(wǎng)，并利用峰谷電價(jià)差等措施降低充電站運(yùn)營(yíng)成本，從根本上解決了旅游景區(qū)新能源汽車(chē)充電問(wèn)題，拓寬新能源汽車(chē)推廣范圍。

清能院綠色煤電部制氫與燃料電池研究所副所長(zhǎng)張瑞云認(rèn)為，緩解新能源發(fā)電的消納矛盾，關(guān)鍵在于鼓勵(lì)發(fā)展分布式電站，拓展“新能源+”綜合利用工程。他的團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)高溫熔融碳酸鹽燃料電池發(fā)電技術(shù)，為建立新型分布式清潔電站奠定基礎(chǔ)。此前，清能院已自主研發(fā)出了可作為通訊基站等場(chǎng)所的質(zhì)子交換膜燃料電池備用電源系列產(chǎn)品，這款電池以氫為燃料，有望成為下一代新能源車(chē)主流動(dòng)力裝置。