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工作動(dòng)態(tài)
發(fā)展可再生能源是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)的重要途徑之一。盡管我國(guó)正在積極開(kāi)發(fā)可再生能源，但短期內(nèi)我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以化石能源為主的現(xiàn)狀難以改變。目前可再生能源發(fā)電面臨著有利發(fā)電條件下發(fā)電量過(guò)剩、不利發(fā)電條件下發(fā)電量不足，難以并網(wǎng)調(diào)峰的難題。另一方面，二氧化碳捕集利用與封存技術(shù)（CCUS）可以從燃煤電廠等碳排放源捕獲大量二氧化碳，因此，可以考慮將燃煤電廠捕獲的二氧化碳用于可再生能源發(fā)電調(diào)峰。
為此，中科院武漢巖土所張力為研究員將二氧化碳捕集利用與可再生能源發(fā)電技術(shù)結(jié)合，提出了二氧化碳捕集利用-可再生能源發(fā)電調(diào)峰耦合技術(shù)的概念。該技術(shù)（1）將捕集的二氧化碳?jí)嚎s儲(chǔ)能，在可再生能源不利發(fā)電條件下，利用二氧化碳體積膨脹做功釋放能量發(fā)電，補(bǔ)充發(fā)電量不足；（2）將捕集的二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲酸等高能量化合物，實(shí)現(xiàn)過(guò)剩發(fā)電量的儲(chǔ)存，在可再生能源不利發(fā)電條件下，將其作為燃料電池發(fā)電原料產(chǎn)生電能，補(bǔ)充發(fā)電量的不足；（3）將捕獲的二氧化碳作為地?zé)岚l(fā)電廠的攜熱介質(zhì)，減少水資源消耗，提高地?zé)岚l(fā)電效率。二氧化碳捕集利用-可再生能源發(fā)電調(diào)峰耦合技術(shù)可靈活調(diào)節(jié)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，在實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)電廠發(fā)電調(diào)峰的同時(shí)實(shí)現(xiàn)燃煤電廠二氧化碳的減排，可提高發(fā)電效率并緩解溫室效應(yīng)，在我國(guó)具有廣闊的應(yīng)用前景。
研究成果已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利（張力為，付曉娟，王燕，甘滿光，劉思楠，李小春，2020. 一種電力儲(chǔ)能調(diào)峰系統(tǒng). CN202010326202.0），并發(fā)表于我國(guó)熱能動(dòng)力學(xué)科和熱力發(fā)電技術(shù)重要刊物《熱力發(fā)電》（百種中國(guó)杰出學(xué)術(shù)期刊、第5屆中國(guó)精品科技期刊、北大中文核心期刊），第一作者為張力為研究員。研究成果由國(guó)家自然科學(xué)基金（41902258, U1967208）資助。相關(guān)研究已被《中國(guó)科學(xué)報(bào)》等報(bào)道。
二氧化碳捕集利用—可再生能源發(fā)電調(diào)峰耦合系統(tǒng)示意圖
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》以“當(dāng)可再生能源遇到二氧化碳？”為題，報(bào)道了相關(guān)研究
（文/圖 CO2地中隔離組）