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重要节能减排方向期待更多政策支持

文章来源:科学时报 | 发布日期:2010-09-16 | 作者:未知 | 点击次数:

  “由于国家没有统一、权威的能源协调管理部门,多部门涉及能源工作,时常缺乏配合和衔接,因此可能影响局部、行业、部门的利益和垄断,影响各自对整体煤气化联合循环(IGCC)联产的认知和客观判断,更难主动应对全球气候变化对煤炭利用价值观改变的挑战。” 

  随着国家对能源需求的不断扩大,能源的过度开发、利用带来环境污染和全球气候异常的问题更加突出。整体煤气化联合循环(Integrated Gasification Combined Cycle,IGCC)发电技术作为新一代先进的燃煤发电技术,把高效、清洁、废物利用、多联产和节水等特点有机地结合起来,被认为是21世纪最有发展前途的洁净煤发电技术。

  IGCC现在是怎样的发展状态?又面临什么样的发展困难与障碍?日前,《科学时报》记者特别采访了中国科学院南京分院副院长、中科院能源动力研究中心主任肖云汉。

  肖云汉曾任中科院工程热物理所副所长、中科院高技术研究与发展局副局长,长期从事先进能源动力技术研发和能源科技政策及战略研究,是国家“十一五”期间“863”计划“以煤气化为基础的多联产示范工程”重大项目总体专家组组长,国家“十五”清洁能源行动计划秘书兼专家。

  《科学时报》:和常规燃煤发电技术相比,IGCC技术的优势体现在哪些方面?取得了哪些社会效益和经济效益?

  肖云汉:IGCC是集成煤气化与燃气轮机联合循环的超清洁、高效发电技术。在整体煤气化联合循环中,煤先通过气化转化为煤气;然后通过净化脱除硫等污染物,根据需要分离二氧化碳,最后煤气通过燃气轮机和蒸汽联合循环转换为电。因此,对IGCC而言,控制污染和排放与能量转换是内在的集成,二氧化硫排放仅为常规燃煤电站的1/10,同时得到元素硫,有效解决我国硫磺资源的短缺,排烟中氮氧化物也能大大降低。

  IGCC的供电效率比同等规模的常规燃煤电站高6~8个百分点,节水可达50%。

  IGCC还可以联产清洁替代燃料和大宗基础化学品,突破单一行业内提高效率、改善经济性、控制排放的局限,通过不同行业的有机融合和不同技术的协同,将煤单一利用模式发展成物质转化与能量转换集成的综合利用模式。

  IGCC和二氧化碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,CCS)集成在燃烧前捕集碳,然后将碳封存。由于煤气中的二氧化碳浓度要远远高于烟气中二氧化碳浓度,因而降低了捕集所带来的效率降低和成本升高,是实现煤炭发电近零排放最现实、最经济的途径。

  首座60兆瓦IGCC发电与同规模直接燃煤蒸汽轮机电站相比,供电标准煤耗降低104克/度,节煤25.06%,每发一度电,二氧化硫减排83.82%,氮氧化物减排63.28%,二氧化碳减排13.73%。

  24万吨/年煤制甲醇集成IGCC与煤制甲醇配常规自备蒸汽轮机电站相比,每年节煤11.5%,每年二氧化硫减排83.82%,氮氧化物减排45.08%,二氧化碳减排34.30%,大大提高了煤制甲醇在化工行业的竞争力。[NextPage]

  《科学时报》:IGCC技术在中国发展的历程如何?我国掌握的核心技术在世界上处于什么样的地位?

  肖云汉:我国IGCC研究始于上世纪70年代末、80年代初。后来由于多种原因一度中断。上世纪90年代,IGCC被重新提上议事日程,并在《中国21世纪议程》中向世界宣布——到2000年建成装机容量为300~400兆瓦的IGCC示范电站(山东烟台IGCC示范)。由于项目关键技术全部引进、工程造价较高等诸多原因,至今未能开工。

  中国科学院致力于IGCC联产技术研发,在国家“863”计划和中科院知识创新工程重大项目共同支持下完成的关键技术,支撑建成了我国首座60兆瓦级IGCC发电和24万吨甲醇每年联产系统示范工程,示范工程于2006年4月投入运行,这是世界第6座煤基IGCC电站,实现了我国IGCC和联产系统工程示范零的突破,为IGCC和联产系统的长期发展奠定了基础,树立了我国自主研发IGCC技术的信心。

  在关键技术方面,2000吨每天的新型水煤浆气化工业示范装置顺利投入生产,使我国水煤浆气流床气化技术进入国际先进行列;干煤粉气化技术正在进行36吨每天到2000吨每天的中试放大;针对我国高灰、高灰熔点煤和IGCC对气化技术的要求而提出的一种新型气化技术——粉煤加压密相输运床技术目前正处于中试阶段,完成中试后为形成自主知识产权的适合IGCC特点的大型煤气化技术迈出重要的一步。

  我国重型燃气轮机发展完全依赖国外关键技术。以“863”支持的R0110重型燃机轮机研制和IGCC合成气燃气轮机改造为开端,煤制气重型燃气轮机低污染燃烧技术将取得系列突破,并进行工程验证、示范。

  系统集成研究典型IGCC系统的优化匹配和运行控制,提出各示范项目优化集成的技术方案、支持其工程设计并落实在实际工程建设中。

  关键技术的自主研究成果,在我国首座60兆瓦级发电和24万吨甲醇备年联产系统的示范工程中得到应用与验证,在国内第一次走完了IGCC和煤炭联产系统从基础理论研究、实验室研发、工程方案设计到工程示范的全过程,实现了我国煤气化联产发电系统零的突破,早于美国实现了工业示范。

  关键技术的研发成果和示范工程运行及前期工作,为IGCC的进一步研究奠定了技术基础并提供了实际数据。

  《科学时报》:IGCC技术发展过程中遇到的困难有哪些?

  肖云汉:我国至今没有支撑IGCC技术创新的系统级工程化研究设施,成为IGCC自主发展的瓶颈,严重制约了技术研发、工程应用和工程技术人才培养,难以形成技术和产业发展的良性互动。

  作为中国洁净煤技术战略方向的IGCC和联产等大型项目的开发,其特点是研发周期长,投入高,风险大,达到一定商业规模才能有效益。

  国有大型企业创新动力不足,民营企业创新能力不足,企业还没有成为创新投入、创新需求的主体。目前,国家从科技经费上支持科技开发的部分经费需求,多数企业不愿意或无力单独承担项目工业示范的风险,缺乏国家、企业的风险分担机制。

  我国对引进技术和装备很宽容,对自主技术和装备要求很高,企业负责人往往难以承担其中的风险。我国没有激励政策的支持,激励政策能够形成一定市场环境,会对自主创新的技术研发和技术示范进行引导和推动。

  《科学时报》:在目前的中国市场和政策条件下,IGCC和联产如何得到成长和发展,在体制

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