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發(fā)展可再生能源是實現(xiàn)碳達峰和碳中和目標的重要途徑之一。盡管我國正在積極開發(fā)可再生能源，但短期內(nèi)我國能源消費結(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）將捕集的二氧化碳壓縮儲能，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，實現(xiàn)過剩發(fā)電量的儲存，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)的運行狀態(tài)，在實現(xiàn)可再生能源發(fā)電廠發(fā)電調(diào)峰的同時實現(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)，在我國具有廣闊的應(yīng)用前景。
研究成果已申請國家發(fā)明專利（張力為，付曉娟，王燕，甘滿光，劉思楠，李小春，2020. 一種電力儲能調(diào)峰系統(tǒng). CN202010326202.0），并發(fā)表于我國熱能動力學(xué)科和熱力發(fā)電技術(shù)重要刊物《熱力發(fā)電》（百種中國杰出學(xué)術(shù)期刊、第5屆中國精品科技期刊、北大中文核心期刊），第一作者為張力為研究員。研究成果由國家自然科學(xué)基金（41902258, U1967208）資助。相關(guān)研究已被《中國科學(xué)報》等報道。
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
《中國科學(xué)報》以“當可再生能源遇到二氧化碳？”為題，報道了相關(guān)研究
（文/圖 CO2地中隔離組）