編者按：談到新能源，有一個繞不開的話題——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年我國西北五省(區(qū))棄光電量70.42億千瓦時，棄光率19.81%。2016年年底，國家發(fā)展改革委發(fā)布通知，適當降低光伏電站、陸上風電標桿上網(wǎng)電價。
記者日前走訪北京未來科技城發(fā)現(xiàn)，在這座能源技術創(chuàng)新的新興基地，煤改氣技術、二氧化碳捕集核心技術、質(zhì)子交換膜燃料電池等一批“炫科技”正從實驗室走向商業(yè)應用，助推中國清潔能源利用實現(xiàn)重大技術革新。在煤炭不再是能源、石油也終歸被替代的未來，我們定會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衛(wèi)昶的理念里，煤炭的意義遠不止于用作燃料，更是一種重要的工業(yè)原料，可以“制成有高附加值和競爭力的材料”。為此，他的團隊做了許多相關研發(fā)工作。
低碳所的大廳里，有點突兀地擺著兩艘皮劃艇，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)品在同等強度下，重量比普通同類產(chǎn)品輕30%左右，而且剛韌平衡性更強，更耐沖擊。
在衛(wèi)昶和他的團隊看來，煤是可以被無限“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；對于液化殘渣，目前被定義為危廢，處理成本很高，但從中可提取碳纖維、導熱材料等。”
煤氣化是清潔使用煤炭的重要渠道，但我國煤種差異大，導致煤轉(zhuǎn)化成燃氣需要更高的技術，以前這些技術都被國外壟斷。華能清潔能源技術院院長許世森在華能集團啟動“綠色煤電”計劃，帶領研發(fā)團隊設計了我國首座、世界第六座IGCC電站，同時還研制出了我國第一套燃煤電廠和燃氣電廠CO2捕集裝置，使得我國在CO2捕集與處理技術方面達到國際先進水平。
許世森告訴記者，燃燒前二氧化碳捕集技術是他們的研究重點，即不進行煤燃燒，而是將煤氣化，在煤氣燃燒前將二氧化碳捕集出來。“與燃燒后的捕集相比，這種方法的成本要低得多。目前經(jīng)過裝置捕集到的二氧化碳已達到食品級，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
談到新能源，有一個繞不開的話題——光伏產(chǎn)業(yè)。截至2015年底，我國光伏發(fā)電累計裝機容量達到約4300萬千瓦，超過德國成為全球第一。根據(jù)國家能源局提供的規(guī)模發(fā)展指標，到2020年底，我國太陽能發(fā)電裝機容量有望達到1.6億千瓦，年發(fā)電量達到1700億千瓦時。
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年我國西北五省(區(qū))棄光電量70.42億千瓦時，棄光率19.81%。2016年年底，國家發(fā)展改革委發(fā)布通知，適當降低光伏電站、陸上風電標桿上網(wǎng)電價。
利潤越來越低的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)該何去何從？未來科技城的一家技術團隊將光伏發(fā)電與新能源汽車充電樁“揉在一起”，為這個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目已于2016年7月投入運行。該項目將光伏發(fā)電系統(tǒng)和動力鋰電池梯次利用與新能源汽車充電站相結(jié)合，充分利用風景區(qū)優(yōu)質(zhì)的光照資源，解決充電站電力供應問題；采用電動車廢舊動力電池梯次利用技術降低光/儲充電站的建設成本；通過微電網(wǎng)智能協(xié)調(diào)控制策略，實現(xiàn)雙向充放電智能切換、自發(fā)自用和余電上網(wǎng)，并利用峰谷電價差等措施降低充電站運營成本，從根本上解決了旅游景區(qū)新能源汽車充電問題，拓寬新能源汽車推廣范圍。
清能院綠色煤電部制氫與燃料電池研究所副所長張瑞云認為，緩解新能源發(fā)電的消納矛盾，關鍵在于鼓勵發(fā)展分布式電站，拓展“新能源+”綜合利用工程。他的團隊正在研發(fā)高溫熔融碳酸鹽燃料電池發(fā)電技術，為建立新型分布式清潔電站奠定基礎。此前，清能院已自主研發(fā)出了可作為通訊基站等場所的質(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主流動力裝置。
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