电力能源之煤炭的过去与未来-第6页-北极星火力发电网

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相比石油、天然气，煤化工还具备一些特有的优势。煤作为一种复杂有机碳烃大分子物质，具有从石油或人工合成难以得到的特殊芳香结构。高性能聚合材料大都具有复杂芳香结构单元，如碳纤维，便是一种含碳量高于90%的无机高分子纤维，可通过对煤炭的深加工获得。作为一种力学性能优异的复合材料，碳纤维是一种强度比钢大、密度比铝小、比不锈钢耐腐蚀、比耐热钢耐高温、又能像铜那样导电，具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料，被广泛应用于航天、航空等尖端领域，在工程等方面也具有广阔的应用前景。

煤是重要的有机化合物宝库，甲醇能源化工已显示出巨大的前景和竞争力，以煤为原料合成低碳醇的催化技术也有望获重要突破。有理由相信，随着技术研发的不断深入，产学研的互动不断增强，煤基化工领域将会有更广阔的未来，化工领域对煤炭的消费将会有较大幅度的增长。

煤炭的挑战

未来煤炭的主要用途离不开发电，因此煤炭的挑战极有可能来自电力部门。从两次工业革命看，是机器的发明导致了能源革命，改变了人类使用能源的方式。人类很早就开采和使用煤炭与石油，但规模一直很小，直到蒸汽机与内燃机的先后发明，才逐渐形成化石能源的大规模使用。能源革命离不开能源使用技术的革新。在电力部门可能引发能源革命的是智能电网。智能电网将改变电力生产的格局，它对非化石能源有更强的接纳能力，这会对火电尤其煤电产生强烈的挤压。

智能电网技术将极大改变我们利用能源的方式与效率。可再生能源的发展需求是智能电网发展的重要驱动力。由于可再生能源与常规能源具有完全不同的发电特性，如风、太阳、生物质、地热、水等发电方式的动态特性差异较大，没有传统的火电稳定，而智能电网恰恰能够很好接纳这些不稳定的电源，将这些分布广泛的新能源智能化集成。智能电网的发展，又会反过来促进风能、太阳能、地热能等可再生清洁能源的迅速发展，二者可谓相辅相成。正如人们在互联网上可以任意创建属于个人的信息并分享一样，任何一个能源生产者都能够将所生产的能源通过一个智能电网与他人分享。人们反过来利用互联网提供的平台进一步创新了更多的能源生产与消费方式。据有关数据显示，2010年欧洲已有新装机发电厂60%的产能来自风电、太阳能和生物质能，电力运营商在未来两年计划将新能源投资比例提升到75%。

智能电网已经处在试验阶段。很多国家和地区都在研究试验自己的小范围智能电网项目。作为可再生能源产业发展的先行国家，丹麦正致力于积极开发和测试智能电网，用以整合可再生能源网络，力图建立一个可以实现可再生能源的生产、储存和共享的智能网络。据丹麦能源协会智能电网负责人莫滕介绍，丹麦自2011年开始在其位于波罗的海的博恩霍尔姆岛上，展开一个完整的智能电网测试项目，该岛有2000个家庭加入这项测试。人们住在装有智能电表和智能电器的智能房屋里，智能电网与天气预报系统相连，可以自动调节室内的温度，营造最舒适的居住环境。智能电网还可以根据整个电网的负荷和能源的价格自动调节冰箱、洗衣机、烘干机等所有家用电器的用电量。如果整个电路达到负荷最大值，智能电网就会进行智能调整，关闭部分次要电器以避免出现电网超负荷的情况。比如，智能电网可以选择在电路负荷最低的时段，自动开启洗衣机进行洗衣工作，最合理地利用电能。未来的智能房屋不单单只是用电，屋顶的太阳能面板、后花园的风力发电机都可以产生可再生清洁能源。房屋变成可再生能源的生产和存储器，人们还可以通过智能电网将自己剩余的能源与他人分享。未来发电、输电、用电将成为一体，由智能电网灵活地控制。这一测试将持续到2014年，将为丹麦、欧洲乃至世界未来能源系统提供一个完整的可行性参考模式。

可以说，一旦智能电网技术成熟，并推广使用，将使新能源获得跨越式发展的新平台，来自市场的推动远比政府的政策性扶持力度大。届时，化石能源发电(特别是煤电)将不得不面临较大幅度的挤压，我们必须跟踪智能电网的发展前沿，提前准备因应之策。

除了智能电网的威胁外，我们还不能轻视来自能源技术前沿的动向。比如可燃冰，当可燃冰能够被经济安全的开采，并形成规模化后，它完全可以取代现有的传统化石能源，因为其储量巨大，按照现在世界能源消费水平，可燃冰可用1000年，而且比煤炭石油更加环保。太阳能的潜力也很大，专家测算，只要把地球接收到的太阳能的0.01%加以利用，就可以满足全世界对能源的需求。风能是太阳能的一种转换形式，地球接受的太阳辐射能大约有20%转化成风能。全球的风能总量如果有1%用来发电，就能满足全部能源消耗。再如地热能，地球所蕴藏的热能相当于全部煤炭储量所含热能的1.7 亿倍，或相当于全部石油储量所含热能的50 多亿倍。地热发电比风能、太阳能和核能都便宜，具有巨大的开发价值。还有海洋能，海洋能是蕴藏在海洋中的可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流和潮流能、海洋温差能和海洋盐度差能。潮汐能和潮流能来自月球和太阳的引力作用，其他海洋能都来源于太阳辐射能。这五种海洋能在全球的可再生总量约为788 亿千瓦，技术上可利用的能量为64 亿千瓦。氢是未来最理想的燃料，它燃烧产生的热量大约是汽油或天然气的3倍，而且氢燃烧后的产物是水，完全不污染环境，还能循环使用。其使用安全性也和汽油差不多，储运性能好，液态氢已被广泛地用作人造卫星和宇宙飞船的能源。除了这些，还有大量的前沿技术在不断寻求突破，比如钍车的研发、核聚变反应的启动、城市污水发电、积雪发电、包括尿液在内的多种液体燃料的开发，可谓多不胜数。

以上任何一点取得实质性进展，无疑都会对能源领域产生革命性的影响。这些能源新技术的发展就如同小小的撬棒，可以轻而易举地改变整个世界的能源格局。如果我们用更加长远眼光看待未来能源走势，煤炭不会是永恒的选择。摆在人类面前是多个可以完全取代传统化石能源的选择，技术突破是彻底实现有效利用这些替代能源的东风，万事毫无疑问已经具备，它们就在那里一点点的成熟，慢慢的积聚最终爆发所需的能量。

这个世界唯一不变的就是变化。在世界能源变革的前沿，能源企业既要守得住家底，更要把眼光放远，把握未来的能源走势，积极大胆并长期致力于能源前沿的跟踪与研究，为抓住下一个能源发展的机遇做好充足准备。惟其如此才有可能真正打造一艘永不沉没的能源航母，成为一个取之不尽，用之不竭的“能源老店”。

(作者系陕西煤业化工集团公司董事长、党委书记)

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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