论文标题：Outlook of Energy Storage via Large-Scale Entrained-Flow Coal Gasification

期刊：Engineering

DOI：https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.08.009

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为将碳排放减少到净零状态并降低气候变化的影响，全球范围内以化石燃料为主的能源行业脱碳行动已刻不容缓。在全球能源转型的背景下，使用可再生能源替代传统化石燃料成为必然趋势。可再生能源将在能源转型中发挥关键作用，进一步促进能源行业脱碳和提高国家能源安全。然而，太阳能、风能、生物质能和水力等可再生资源的发展极大受到季节性、区域依赖性和间歇性等因素限制。此外，因关键设备、新工艺、维修成本等经济和政策问题，可再生能源直接或完全替代化石燃料的短期目标仍然难以实现。

华东理工大学沈中杰等研究人员在中国工程院院刊《Engineering》2023年10月刊发表了题为“Outlook of Energy Storage via Large-Scale Entrained-Flow Coal Gasification”（大规模气流床煤气化储能的应用展望）的观点述评文章，指出储能技术可用于存储可再生能源、不稳定能源或副产品能源，用于辅助热/电网调峰，减少化石燃料消耗，对能源转型、实现碳中和将发挥重要作用。文章分析了气流床煤气化技术（EFCG）在提高能源效率和降低环境影响中的潜力，并探讨了其与可持续能源技术如电解水制氢结合的可能性。文章总结了EFCG不仅能有效地转化煤炭为有用的合成气，还可以通过集成先进的储能系统来优化整个能源网络，增强能源系统的可靠性和灵活性，尤其是在实现能源行业的脱碳和提高能源安全方面具有重要意义。

值得注意的是，文章提出了利用可再生能源供给EFCG过程的思路，可视为一种能量存储形式，即将可再生电热能源以合成气的化学能形式储存。在此条件下，传统EFCG消耗的20%冷煤气效率将得到有效利用，所有资源可转化为合成气，最终冷煤气效率接近甚至大于100%。这是一种非自加热、依赖于外部供能的EFCG技术，该过程将大大减少二氧化碳的排放。EFCG过程所需的热能可由可再生电力或额外的热能（如太阳能、核能、地热能等）提供，这些能量可以合成气的化学能形式间接储存，从而实现EFCG系统与储能系统的耦合。此EFCG过程储能的缺点与产品储能的缺点近似。除使用EFCG实现大规模储能所需的产量增加外，还需要进一步评估能源消耗和碳排放问题并考虑固体和液体废物处理增加的问题。

文章表明，可再生能源将在未来的工业应用中占据重要地位。除了EFCG外，电厂、化学工业、钢铁工业、建筑工业以及其他依赖煤炭、原油和（或）天然气作为燃料的行业，均可能采用或发展这种耦合模式。因碳排放主要来自电力、钢铁、化工、水泥和运输等行业，通过借鉴文章所提出的模式，这些行业发展大规模储能的可能性将提高，并与当地优势和资源特点相结合，有助于提高工业生产，大规模减少二氧化碳排放，助力各国实现碳中和目标。

引用信息：Zhongjie Shen, Junguo Li, Haifeng Liu. Outlook of Energy Storage via Large-Scale Entrained Flow Coal Gasification [J]. Engineering, 2023, 29(10): 50–54.

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原文链接：https://www.engineering.org.cn/engi/EN/10.1016/j.eng.2023.08.009

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