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分布式火力发电技术路线(路线4),是利用常规化石燃料或非常规燃料,通过小型化、多样化的分布式发电形式,配合储能技术、冷热电联供、先进热交换系统和智能微网等前沿技术,实现针对用户侧需求的灵活发电和供能。代表性技术组合,是采用微燃机、内燃机等作为分布式系统核心,配合余热回收、余热发电、储能技术、智能微网等技术,根据用户需求提供电能、供暖、制冷、动力、淡水等多样化产品。
对于以上四条前沿技术路线的产业发展前景,研究通过预测累计装机容量长期趋势的方法来进行评价分析,如图2所示。
图2 火力发电技术路线累计装机容量预测
集中式高效清洁发电路线(路线1)核心技术短期有待突破,长期产业发展前景看好,预计将在2040年前后成为我国火力发电领域的主力形式。集中式联合循环与多联产路线(路线2)主要技术已有相对成熟的产业应用或示范工程,未来将保持稳定增长趋势。
集中式非常规燃料与用途路线(路线3)相关技术较为成熟,但针对非常规燃料和特有用途的技术改进空间仍然较大。路线3与路线2将共同成为集中式火力发电的重要组成部分。分布式前沿技术路线(路线4)的前沿技术目前还有待于成熟。预计未来路线4的累计装机容量增速将高于路线2和路线3,使得分布式火力发电成为集中式火力发电的有效补充。
4结论
1)“十三五”期间和未来长期应当重点突破和完善的关键技术,包括700 ℃超超临界、超临界CO2布雷顿循环、IGCC等前沿技术。
2)产业发展方面,“十三五”期间和未来长期我国火力发电产业,将在政策引导下逐步向着高效、清洁、低碳的方向转型升级。
3)本文总结的四条集中式和分布式前沿技术路线,可以为火力发电的研究发展战略提供参考,促进前沿技术在集中式发电和分布式发电等产业领域中的应用,推进“十三五”期间和未来长期我国火力发电产业的转型升级。
引文信息
杨倩鹏,林伟杰,王月明,等.火力发电产业发展与前沿技术路线[J].中国电机工程学报,2017,37(13):3787-3794.
Yang Qianpeng,Lin Weijie,Wang Yueming,et al.Industry development and frontier technology roadmap of thermal power generation[J].Proceedings of the CSEE, 2017,37(13):3787-3794(in Chinese).
作者简介
杨倩鹏(1989),男,工学博士,西安热工研究院有限公司与西安交通大学联合招收在站博士后,主要从事传统能源发电技术发展战略的研究工作。
林伟杰(1964),男,高级工程师,中国华能集团香港有限公司总经理,主要研究方向为电气工程。
王月明(1963),男,研究员,西安热工研究院有限公司副总经理(副院长),主要研究方向为热力发电。
何雅玲(1963),女,教授,中国科学院院士,主要研究方向为工程热物理。
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