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本帖最后由 晨枫 于 2026-4-27 13:34 编辑 + z7 D+ a' h) P
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能源是经济的基础。物质也是经济的基础，钢铁、铝可以通过回收来满足很大一部分需求，木材则可大量用塑料代替。但能源是一天也不能停的，否则有什么后果就不用多说了。4 W. |% m* C. L5 [1 V/ g
9 i/ _+ Z7 Q( i; ]中国的能源构成已经十分强健，伊朗战争撼动了全世界的能源消耗，唯独中国只是静水微澜。甚至有新闻指出，中国在释放一部分石油储备，正在从非洲装船的原油期货甚至在原地转卖，狠赚了一笔钱。这提醒了美国和印度，在战时打印度洋石油海运的主意可能对中国不起作用，而这几乎成为美国最后的王牌和印度仅有的王牌。' k/ d' K" [% ^1 o2 j3 C! z; L
7 i9 v3 K H% [' P* Y1 a中国新能源已经遥遥领先，现在可能正在解决储能和季节性低谷问题。8 K5 I; c' l$ O' |, E8 a+ {5 X, ?
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光伏有昼夜问题，风电也受有风天/无风天影响，水电则有洪旱影响，差不多所有新能源都有季节性影响。核电、火电可以提供基荷（base loading）电力。基荷水平越高，电力系统越稳定，但新能源的利用率也必然越低。新能源分布化、联网化可以均匀一点欺负问题，但光伏的昼夜是没法靠均匀化解决的，风电、水电的季节性问题也是大范围的，没法靠均匀化解决。
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' \& |8 I" W! i* c W# H最好的办法是尽量利用新能源作为日常的主力电力，用储能解决日夜周期和短期起伏，核电、火电作为长周期调节电力。# W- E; e+ [5 R- i) M% @2 [5 H
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这里有两个问题，1、昼夜储能需要很大的容量；2、核电、火电的启停不是一按开关的事，需要快启快停的过渡电力。/ }1 ^7 i5 Q& ^. r$ A( X
+ w7 I4 F8 h8 x6 H% w/ B近来，中国在两个方面都有重大突破，要是都能实用化，中国可能就实现能源自由了。
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一个消息事关铁电池。, C, o4 Y' U, p) U% {, [" V
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中国科学院金属研究所研发团队近日在碱性全铁液流电池领域取得进展，提出高空间位阻与负电荷界面协同设计策略，成功研发出超稳定铁配合物负极电解液，让碱性全铁液流电池实现6000次超长循环无容量衰减。当然，成本比锂电池低得多，铁的价格是锂的1/80。2 B9 Z, |3 u+ g, x0 h$ Q6 `- k" m1 c
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另一方面，宁德的钠电池也要量产了，在低成本、低温、安全性方面比锂电池有大幅度提高。/ z' h$ {4 X8 q) A P- H' R6 x
* C3 R; L! G+ B/ t3 _# d4 f另一个消息事关煤燃料电池。/ T, @. x+ t' I* Q5 l7 J$ q
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深圳大学谢和平院士团队4月16日在国际期刊发表论文，系统构建了近零碳排放直接煤燃料电池（ZC-DCFC）的技术实施策略与核心技术架构，煤炭不再通过燃烧，而是通过氧化膜实现电化学氧化，直接转换成电能，同时在系统内二氧化碳直接催化、转化、矿化、电化等，实现近零碳排放发电利用并产生高价值产物。
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煤燃料电池干净，但成本还是比较高，作为日常电力估计在很长时间里在成本上一方面比不过“不要钱”的光伏、风电，另一方面比不过成熟稳定的新火电。
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新火电主要是超超临界煤电，用大大提高的热工参数更多“榨出”热效率来。预热燃烧将煤粉预热到800-900C，使得炉膛燃烧时不需要过量氧就能稳定燃烧，减少氮氧化物生成。流化床燃烧把煤粉床层吹起来，极大增加煤粉与空气的接触面积，最大限度地改进燃烧，还和床内脱硫，清洁燃烧。循环流化床燃烧（CFBC）通过循环流动，极大提高煤粉的转化率；增压流化床燃烧（PFBC）增加燃烧压力，加大进氧量和煤粉量，强化燃烧，提高功率密度。6 P& H# H/ F- h/ v$ `8 c, C( ~
2 i; ^: z8 C0 Y7 Q6 `9 N, l/ {捕捉的粉煤灰可以作为水泥填料，替代率可达10-30%，不仅废物利用，还显著改善水泥的施工性、成品强度和和密实性、降低水化热。
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中国是世界第一产煤大国，产量为世界第二的印度的4.5倍，或者说世界前20里第2-19之和还要多。中国在新火电方面已经世界领先，但问题在于这东西每次启动都是大事件，需要好几天。8 z5 C0 T4 o# p8 z
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如果用铁电池解决昼夜循环和短周期循环，用煤燃料电池解决长周期启停过渡，超超临界煤电作为低潮填补电力，就可以解决清洁、可持续和“老天不赏饭吃”的时候了。! y+ @& p2 c/ @% K
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核电也可以用于低潮填补电力，但核电的启停更加麻烦。不过要是钍堆成熟了，可以把“钍电淡季”用不到的钍转钚存起来，到需求高峰再用，也是不错的。
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彻底解决低成本电力后，中国的生产和生活还要上一个层楼。! J* V; q! {/ b+ x
O4 i* U5 ~( n0 U B& d- u4 pAI用电自由后，中国里AI自由就比美国有了天然优势。低成本生活用电意味着家庭炊事改用电磁炉，冬季取暖也用电，极大降低天然气进口压力。甚至化工用热也可以用电，解决很多历史上无解的难题。5 d8 [5 Z G/ n3 g+ E: Z6 b, q
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想想就爽。 |
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发表于 2026-4-28 07:30:18
