จีนรักษาสมดุลระหว่างพลังงานถ่านหินกับเป้าหมายความมั่นคงทางพลังงานและการลดการปล่อยคาร์บอน

เมื่อกำลังการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมและแสงอาทิตย์ขยายตัวอย่างรวดเร็วทั่วประเทศจีน ความผันผวนของความถี่และแรงดันไฟฟ้าของกริดก็ทวีความรุนแรงขึ้น ในเรื่องราวอันยิ่งใหญ่ของการรักษาความมั่นคงทางพลังงานของชาติและการเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานคาร์บอนต่ำ คำถามสำคัญที่ค้างคาอยู่คือ เมื่อสภาพอากาศสุดขั้วเกิดขึ้นและผลผลิตพลังงานหมุนเวียนลดลง ใครจะเป็นผู้ก้าวขึ้นมาเป็นปราการด่านสุดท้ายเพื่อเสถียรภาพของกริด? คำตอบยังคงชี้ไปที่พลังงานความร้อนซึ่งเป็นพลังงานที่ยังคงเป็นที่ถกเถียงแต่กำลังพัฒนา

I. การปรับโหลดสูงสุดและความยืดหยุ่น: "ตัวปรับเสถียรภาพ" ของระบบไฟฟ้าใหม่

แม้ว่ากำลังการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนจะเพิ่มขึ้น แต่ลักษณะที่ไม่แน่นอนและผันผวนของพลังงานลมและแสงอาทิตย์ทำให้ไม่สามารถรับประกันเสถียรภาพของกริดได้อย่างสมบูรณ์ด้วยตนเอง หน่วยผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อน ด้วยแรงเฉื่อยจากการหมุนและความสามารถในการส่งออกพลังงานปฏิกิริยา จึงสนับสนุนเสถียรภาพของความถี่ แรงดันไฟฟ้า และการประสานงานของกริด เมื่อเผชิญกับภาระสูงสุดที่เพิ่มขึ้น พลังงานความร้อนจึงไม่เพียงแต่ทำหน้าที่เป็น "ถ่วงน้ำหนัก" ที่รับประกันการจ่ายไฟฟ้าในช่วงสภาพอากาศสุดขั้วเท่านั้น แต่ยังเป็น "ตัวควบคุม" ที่สร้างพื้นที่สำหรับการบูรณาการพลังงานหมุนเวียนผ่านการปรับโหลดสูงสุดที่ยืดหยุ่น ในทศวรรษหน้า พลังงานถ่านหินจะยังคงรับผิดชอบในการปรับเปลี่ยนโหลดสูงสุด โดยเปลี่ยนจากการเป็น "แหล่งพลังงานฐาน" ไปสู่ "แหล่งพลังงานควบคุม" ผ่านการปรับปรุงความยืดหยุ่นอย่างครอบคลุม

II. ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี: จากเทคโนโลยีอัลตร้าซูเปอร์คริติคอลสู่ระบบ 700°C

ประสิทธิภาพการใช้พลังงานในปัจจุบันของจีนอยู่ที่ประมาณ 35% ซึ่งยังคงล้าหลังกว่ามาตรฐานชั้นนำของโลก การปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและลดการใช้ถ่านหินเป็นเส้นเลือดใหญ่สำหรับการอยู่รอดและการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานความร้อน แม้ว่าเทคโนโลยีอัลตร้าซูเปอร์คริติคอลจะกลายเป็นมาตรฐานแล้ว แต่เทคโนโลยีอัลตร้าซูเปอร์คริติคอล 700°C ที่ทันสมัยกว่ากำลังเตรียมพร้อมสำหรับการใช้งาน โดยการให้ความร้อนไอน้ำถึง 700°C ในขณะที่รักษาแรงดันให้สูงกว่า 35MPa ประสิทธิภาพการผลิตสามารถเกินเกณฑ์ 50% ความก้าวหน้านี้ไม่เพียงแต่ลดการใช้ถ่านหินโดยตรงเท่านั้น แต่ยังช่วยยับยั้งการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ และโลหะหนักที่แหล่งกำเนิด สร้างเงื่อนไขทางเศรษฐกิจที่เอื้ออำนวยมากขึ้นสำหรับการนำเทคโนโลยีการดักจับ การใช้ประโยชน์ และการกักเก็บคาร์บอน (CCUS) มาใช้ในภายหลัง

III. การปรับปรุงความยืดหยุ่น: การทำลายกระบวนทัศน์ "พลังงานที่กำหนดโดยความร้อน"

ในภูมิภาคที่ให้ความร้อนทางตอนเหนือ รูปแบบการดำเนินงานแบบดั้งเดิม "พลังงานที่กำหนดโดยความร้อน" ได้จำกัดความสามารถในการปรับโหลดสูงสุดของหน่วยผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อนมานาน เพื่อเอาชนะข้อจำกัดนี้ อุตสาหกรรมกำลังส่งเสริมการปรับปรุงการแยกการผลิตความร้อนและไฟฟ้า (CHP) อย่างจริงจัง ผ่านการควบคุมอัจฉริยะขั้นสูง การควบคุมเชิงคาดการณ์ และเทคโนโลยีการควบคุมแบบปรับตัว หน่วยผลิตไฟฟ้าสามารถรักษาการจ่ายความร้อนได้ในขณะที่ปรับการผลิตไฟฟ้าได้อย่างยืดหยุ่นตามความต้องการของกริด ความสมบูรณ์ของเทคโนโลยีนี้จะปลดปล่อยศักยภาพในการควบคุมโหลดสูงสุดของหน่วยผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อนได้อย่างมาก ทำให้สามารถให้บริการเสริมที่มีประสิทธิภาพได้แม้ในช่วงฤดูหนาวที่ต้องให้ความร้อน

IV. การเชื่อมโยงและการปล่อยคาร์บอนติดลบ: การสำรวจรูปแบบสุดท้ายของพลังงานความร้อน

อนาคตของพลังงานความร้อนไม่ได้มีเพียงการลดลง แต่เป็นการเพิ่มและทวีคูณเชิงกลยุทธ์ โดยการเชื่อมโยงกับการเผาไหม้ร่วมกับชีวมวล หน่วยผลิตไฟฟ้าถ่านหินจะลดการปล่อยคาร์บอนที่แหล่งกำเนิดการเผาไหม้ ในขณะเดียวกัน การบูรณาการอย่างลึกซึ้งกับวงจรเบรย์ตันก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ยิ่งยวด (S-CO2) และการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยความร้อน เปิดเส้นทางใหม่สำหรับการลดคาร์บอนอย่างรวดเร็วในภาคพลังงาน นอกจากนี้ เทคโนโลยี CCUS ซึ่งเป็นหัวใจของการรีไซเคิลคาร์บอน กำลังเปลี่ยนก๊าซ CO2 ที่ปล่อยออกมาให้เป็นวัตถุดิบอุตสาหกรรม ผลักดันพลังงานความร้อนไปสู่การปล่อยคาร์บอนติดลบ

V. เส้นทางการวิวัฒนาการ: การเปลี่ยนแปลงเชิงกลยุทธ์สามระยะ

เมื่อมองไปข้างหน้า การพัฒนาพลังงานความร้อนสะอาดของจีนจะดำเนินไปผ่านสามระยะที่แตกต่างกัน: ระยะแรกคือระยะการเพิ่มประสิทธิภาพคาร์บอนต่ำและความยืดหยุ่น โดยมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงการประหยัดพลังงานของหน่วยผลิตไฟฟ้าที่มีอยู่ ถัดมาคือระยะการบูรณาการพลังงานชีวมวล โดยการปรับโครงสร้างเชื้อเพลิงให้เข้าใกล้ความเป็นกลางทางคาร์บอน ระยะสุดท้ายเกี่ยวข้องกับการพัฒนาการปล่อยคาร์บอนติดลบ ซึ่งเทคโนโลยี CCUS ขนาดใหญ่และเทคโนโลยีคาร์บอนติดลบจะลบล้างฉลาก "คาร์บอนสูง" ของพลังงานความร้อนออกไปโดยสิ้นเชิง ทำให้เป็นรากฐานสีเขียวที่ขาดไม่ได้ภายในระบบไฟฟ้าใหม่

การเปลี่ยนแปลงนี้ไม่ได้เป็นการยกเลิกเพียงอย่างเดียว แต่เป็นการปฏิวัติทางเทคโนโลยีที่ลึกซึ้ง ผ่านนวัตกรรมและการปรับโครงสร้าง พลังงานความร้อนกำลังกำหนดคุณค่าหลักใหม่ในระบบพลังงานสมัยใหม่ ซึ่งเป็นการสอดคล้องอย่างสมเหตุสมผลกับทรัพยากรพลังงานของจีน และเป็นเส้นทางที่จำเป็นสู่การพัฒนาพลังงานที่ยั่งยืน