煤清洁利用：中国式低碳的关键

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1、中国是煤炭大国——75%的发电装机是来自火力发电，80%的电量来自火电，80%以上的二氧化碳排放来自煤炭燃烧；作为一种高碳能源，煤的含碳量达到80%以上；未来二三十年之内，中国对煤的依赖度很难降到50%以下。 在这样的一组数字之下谈中国式低碳，似乎有些沉重。 能源专家、中国工程院院士倪维斗在接受《科学时报》记者采访时开门见山：“发展低碳经济，但我们面对的是高碳能源。” 中国的低碳经济该走什么道路？ 倪维斗指出，在未来二三十年之内化石能源作为我国主要能源的地位不可撼动，其中煤是主导，“所以未来一段时间之内煤的低碳利用就是低碳能源的

2、核心问题。如果不在煤的清洁利用上做文章，其他一切只能是空谈，低碳只是一句口号”。 煤的清洁利用是一种新能源 “社会节能、总量控制、发展可再生能源都是实现低碳经济的道路，但最后必须要落实到煤的清洁利用上。”根据倪维斗的划分，煤的清洁利用也属于清洁能源。 他认为，新能源的概念因时因地而不同，各国国情不同，不能一概而论。比如在法国核能发展了很多年，称不上新能源。而太阳能、风能古人也在几千年前就已利用了。 倪维斗表示，能源的来源、转化过程、输运过程、终端利用过程这4个环节都属于能源问题，清洁不清洁要看全生命周期。这4个环节中一个或几个有

3、较大的变化，能够减少二氧化碳排放、提高效率就能称之为新能源。因此，可再生能源、煤的清洁利用、天然气的高效利用都属于新能源。 “眼睛光看着风电不行。”倪维斗说，风能虽然来自风，但也存在转化和输运的问题，在未来一段时间内对节能减排贡献不会太大。他认为，新能源的主要力量除了发展可再生能源之外，煤的科学、合理、高效、低污染利用应作为重点，尤其对于中国这样一个煤炭大国。 提高燃煤发电效率尚有潜力 煤对我国的战略安全来说尤其重要，起了顶梁柱的作用。“煤保证了什么都有了，煤出了毛病问题就大了。”倪维斗说。目前我国有两大问题需要重视，一是煤的清

4、洁利用，二是天然气的高效利用。其中煤的清洁利用尤为重要。 目前，我国80%以上的发电量来自火电。根据国际能源组织IEA2007年的统计数据，我国燃煤排放二氧化碳51.4亿吨。在我国，每发一度电要排二氧化碳0.8~0.9公斤，如果每度电的耗煤量降低1克，全国一年就能减少二氧化碳排放750万吨。最近几年，我国依靠提高燃煤发电效率每年都能减排二氧化碳几千万吨。 专家指出，根据我国的战略规划，到2020年，风电、光伏、光热、生物质能源等可再生能源的减排占总减排量的12%左右，而提高燃煤发电效率能实现15%的减排。 据悉，目前提高燃煤发电

5、率的主要方法是提高参数。如亚临界的发电效率在38%左右，而我国目前的超临界能达到44%。在欧洲，最先进的技术能把发电效率提高到50%。倪维斗表示，经过科学研究把温度和压力再提高，优化运行，中国的燃煤发电率还有潜力可挖。 最近几年我国实行“上大压小”的政策，2009年全国平均煤耗达到342克标准煤/度电，已经低于美国350克/度电的标准。而华能、大唐等大型企业甚至已经降低到320多克/度电。 根据有关规划，2020年我国的平均燃煤单位能耗计划降低到320克/度电。清华大学热能工程系教授姚强认为：“这是几年前的规划，现在我认为能够努

6、力争取达到300克/度电左右。” 多联产技术综合效率高 整体煤气化联合循环（IGCC）加上多联产，被认为是目前最具发展前景的清洁煤技术，它在燃烧前先去除烟气中的污染物，常规污染少，效率高，有利于综合利用煤炭资源，能同时生产甲醇、尿素等化工产品等等。 而煤作为一种多元素的能源，很多专家都认为将其一股脑烧掉相当可惜。倪维斗就提出把发电和化工结合起来，发展以气化为基础的IGCC多联产，对煤加以综合利用。 多联产的原理很简单，将煤气化后先通过一个反应器做化工产品，剩下尾气再去燃烧发电。多联产相当于把化工和发电两个过程耦合起来，能量利用效

7、率可以提高10%~15%，同时，化工产品增值量比较大，并且能够实现调峰。据悉，煤的气化系统很贵，如果能实现化工和发电相互调整，气化系统就能始终稳定运行，降低发电成本。 多联产的概念被很多国内外专家所认可。而对于中国这样的煤炭大国，其意义尤为特殊。最近几年，倪维斗一直在四处呼吁发展IGCC多联产。但多联产的基础——IGCC电厂却始终没有大规模地发展起来。据记者了解，我国在上世纪70年代末和90年代末曾确定过两个IGCC示范项目，但最终都无疾而终。 国际上，美国还只有IGCC和制氢的联产，真正用煤制化工产品，并且实现IGCC发电的，

8、山东兖矿集团算全球第一个。据悉，该装置是一台小规模的多联产示范装置，以甲醇为主发电为辅——20万吨甲醇辅以8万千瓦的发电，已经稳定运行了3年，经济性和二氧化碳减排效果都很好，目前正在准备发展第二代装置，进一步提高效率。 倪维斗指出，目前发展IGCC多联产的阻力主