北極星節能環保網訊:潔凈煤技術科技發展基本原則
一、 國家需求、服務產業
二、 世界一流、國際領先
三、 承先啟后、統籌發展
四、 強化管理、培養能力
技術賽跑中的中國速度
讓煤由“黑”變“綠”,對于世界第一大煤炭生產與消費國——中國而言,意義非常。在未來幾十年內,我國以煤為主的能源生產和消費結構很難改變。伴隨著經濟發展方式的轉變與環境保護需求及壓力的增強,我國逐漸開辟出了一條極具特色的潔凈煤技術發展之路。《潔凈煤技術科技發展“十二五”專項規劃》的出臺,對于我國潔凈煤技術而言,無疑既是一次成就和經驗的總結,也是對未來發展趨向的科學謀劃。
潔凈煤技術是指煤炭在開發和利用過程中旨在減少污染與提高利用效率的加工、燃燒、轉化及污染控制等技術。這項技術既是我國能源可持續發展的重要領域,更是世界各國解決環境問題的一種主導性技術。
《“十二五”規劃綱要》提出,“培育發展戰略性新興產業”,“推動能源生產和利用方式變革,構建安全、穩定、經濟、清潔的現代能源產業體系。加快新能源開發,推進傳統能源清潔高效利用”,“積極應對全球氣候變化。把大幅降低能源消耗強度和二氧化碳排放強度作為約束性指標,有效控制溫室氣體排放”。這些賦予了我國潔凈煤技術發展的新目標和新要求。
清華大學低碳能源實驗室常務副主任姚強介紹,我國的潔凈煤技術主要包括:先進燃煤發電技術、煤基清潔燃料技術、燃氣輪機技術、燃煤污染物控制和治理技術、高效燃煤與工業節能、二氧化碳分離、儲存及利用等。“我國是在上世紀70年代末開始潔凈煤技術的相關探索的。通過多年的積累尤其是近十年比較快的發展,目前我國潔凈煤技術整體上已達到國際先進水平,少量甚至處于領先地位。比如煤的直接液化技術等。”姚強說。
在代表著先進燃煤發電技術的“超超臨界發電”方面,國內目前已經具備了制造1000MW、25MPa、600℃等級發電機組的基礎和能力,預測到2020年,新建機組市場容量將達500GW。在“大型循環流化床”方面,“十一五”科技支撐計劃項目“600MWe超臨界循環流化床”已完成設計、制造技術研究,有待于通過工業示范集成單項成果,完成工業裝備技術和運行考核;另外,針對燃用劣質燃料、大型超臨界循環流化床鍋爐系列、節能型循環流化床鍋爐也在開展大量新技術研發。而在燃氣輪機技術上,“十一五”863計劃重點項目中“100KW級微型燃氣輪機及其供能系統”課題已完成總體方案設計,開始核心部件的設計與制造,并完成微型燃機整機、燃燒室和永磁電機等工程設計。
當然,還有一些技術仍需進一步加強攻關。例如,在“十一五”期間,國家以“專題”給予支持的污染物控制技術還較難形成大規模開發和工程應用示范。因此,急需開發結合過程控制與末端治理、可以實現污染物資源化利用和多種污染物聯合脫除的先進技術。再如,目前煤氣化技術在某些核心技術及裝備制造方面與發達國家相比仍然存在一定差距,尚有大量基礎理論和科學問題有待深入研究,自主開發和優化提高的潛力很大。
能源結構下的現實思考
“在潔凈煤技術研究上,企業的動力非常大。這是因為他們越來越清晰地認識到,掌握了技術也就掌握了先機,解決了技術問題也就解決了市場問題。”姚強說,“我國潔凈煤技術的大型重點項目都是由企業牽頭的。”
在這方面,大型國企承擔了重要的責任。以神華集團為例,其承擔的“綠色高效新型煤基能源系統”重大項目,研發和示范以煤為基礎、符合現代生態環境要求、可實現高效轉化和獲得高等級二次能源和含碳材料的新型工業技術系統,突破近零排放先進煤電、煤制氣體燃料、煤油共煉制特種油品、煤炭開采的水資源和生態保護、二氧化碳捕集、利用與封存等七大工業化技術,并建立綜合集成示范系統,為保障我國能源安全和可持續發展、推動煤炭清潔高效利用技術進步和產業發展作出貢獻。項目預計總投資將超過500億元。
民營企業的積極性和作用也日益凸顯。作為一家致力于清潔能源創新的民營企業,新奧集團的“潔凈煤氣化技術在玻璃熔窯行業應用”技術,被專家評價為“將對沙河千億元玻璃產業基地建設,乃至全國玻璃產業轉變發展方式產生重要影響”。新奧集團目前正在大力探索煤催化氣化、煤超臨界氣化等多項能夠顯著提高煤炭利用效率的潔凈煤技術。該企業對于潔凈煤技術的“熱忱”源自于對于清潔能源概念的認知。正如新奧集團董事局主席王玉鎖所認為,在中國如果說到清潔能源,如果忽略了對煤的清潔利用,就會脫離國情,這樣的清潔能源概念也是有缺陷和不完整的。
我國的潔凈煤技術之所以能夠取得快速發展,很大程度上取決于各研發主體對潔凈煤技術發展趨勢的深刻判斷,以及在此基礎上形成的集體共識。“有賴于企業界、科技界和政府管理人員對國家發展、企業需求和科技規律所達成的共識,所以有如此之大的投入和如此之快的進步。當然,這也有賴于我們國家近年來經濟和社會快速發展所提供的良好環境和條件,大環境的不斷優化是一個很重要的因素。”“863計劃”專家委員會專家杜銘華說。
讓杜銘華感動是,在他參與的潔凈煤相關技術的研發過程中,科研人員全身心投入于研發的精神狀態。“可以說是一種亢奮的狀態。”杜銘華說,“潔凈煤技術大工程的組織工作也非常不易,背后需要有一個甘于奉獻的、強有力的組織團隊。”
姚強認為,通過國家相關扶持、激勵政策的進一步落實,以及繼續加強潔凈煤技術知識產權保護,相關技術將會取得進一步突破,各創新主體的熱情也將被充分調動,從而形成不可估量的創新合力,具有我國特色的潔凈煤技術發展之路將會形成獨特優勢。