第六讲 中国能源问题及对策 倪维斗 - 副本

《第六讲 中国能源问题及对策 倪维斗 - 副本》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、煤的清洁高效利用是中国低碳发展的关键CleanandEfficientUtilizationofCoal–KeytoChina’sLowCarbonDevelopment倪维斗Prof.NiWeidou中国工程院院士清华大学教授AcademicianofChineseAcademyofEngineering2011年11月世界一次能源消费预测十亿吨标准煤数据来源：BP2030世界能源展望，2011在世界一次能源消费中的比重数据来源：BP2030世界能源展望，2011全球能源消费产生的二氧化碳排放量数据来源：BP2030世界能源展望，2011十亿吨二氧化碳Thewo

2、rldThefutureofclearenergyisdirtycoal中国可持续发展面临的五大能源挑战FiveChallengesofChina’sEnergy能源需求总量巨大且快速增长，供应能力日趋紧张液体燃料短缺，高度依赖进口，能源安全堪忧常规环境污染严重农村和小城镇急需大量清洁、便利的能源服务温室气体排放量巨大而且迅速增加可再生能源的发展趋势DevelopmentTrendofRenewableEnergy参考数据：中国工程院，2008中国石油需求预测PredictionofChina’sOilDemand国内外不同机构对中国石油需求预测2050年，我国石油

3、进口5.6亿吨，占世界贸易总量32.5亿吨的17.23%。石油贸易量难以任由我们想要多少就有多少！我国原油产量天然气需求预测PredictionofChina’sNaturalGasDemand中国核电发展预测PredictionofChina’sNuclearPower参考数据：中国工程院，20102010202020302050一次能源消费总量(108tce/a)32.54555652010–2050累计煤炭消费≈1000*108tce一次能源消费预测PredictionofPrimaryEnergyConsumptionCO2排放CO2EmissionsCO2

4、排放峰值出现时间203020342040峰值（亿吨CO2/年）8090100应对全球气候变化，国际上可能留给中国的CO2排放空间已经非常小——应及早主动应对而不是被动减排若要将未来全球温升控制在2~3摄氏度，2050年全球CO2排放需要比1990年减少50%左右，只能排放104亿吨(1990年208亿吨)，这也就是届时全球CO2排放的总空间。即使发达国家承诺减排其中80%，发展中国家整体上也需要比2005年减排36%。中国正处于CO2排放的上升期，面临国际上对我国CO2排放峰值出现时间和绝对值的要求（譬如2030年80亿吨，2035年90亿吨，2040年100亿吨等

5、），在已经大力强化节能和发展核能和可再生能源的条件下，未来在碳减排上仍将处于被动状态。不可改变的事实SomeUnchangeableFacts煤现在是、将来仍是我国能源的主力。70%50%煤炭是中国最重要的能源，生产和消费的数量大、比重高，短期内难以替代。煤用于发电的比例将越来越大。从目前的50%上升到70%以上，绝对量的增加更大。煤的直接燃烧已引起严重的环境污染。70%~80%以上的SO2，NOX，汞，颗粒物，CO2等。煤的直接燃烧很难解决温室气体减排问题。燃煤超超临界蒸汽电站（USC）不一定是煤高效利用的唯一重点方向欧盟AD700计划（37.5MPa/700℃

6、/720℃，η=52~55%），此工作自1998年在欧盟国家已开展了10余年，至今未商业化使用大量昂贵的合金材料，其根本原因在于锅炉是外燃式，高温烟气要通过管壁来加热工质。我国28MPa、600℃超超临界参数锅炉所用的材料P91、P92主要靠进口，1000MW级机组锅炉成本约5亿，其中2.5亿用于进口材料。目前已运行的超超临界锅炉已发生过热器蒸汽侧管道较严重的腐蚀问题，氧化皮堵塞引起爆管。若要进一步提高蒸汽温度（如720℃或以上）和相应压力，在材料方面会有更高的要求，这种高级镍基合金的每单位装机所用数量是相对比较大的，材料的价格是一大关键。燃煤超超临界蒸汽电站（US

7、C）不一定是煤高效利用的唯一重点方向煤直接燃烧，从烟气里收集CO2代价很大烟气中CO2浓度低（浓度大约13~14%，70~80%都是氮气）、压力低、处理的烟气体积流量大，因而能耗大（分离和再生过程均是耗能的）按目前的技术，CO2捕捉和埋存使整个燃煤发电效率降低11个百分点，投资将增加1倍。原来发电效率是45%，则加上CO2捕捉、埋存环节会降为34%。随着环保要求越来越高，尾部烟气所需脱除的污染物标准越来越严，除SO2、NOX、Hg、PM2.5，进一步还有CO2（在直接燃烧条件下脱除要耗费较大能源和成本）燃煤超超临界蒸汽发电从技术、经济（价格）、常规污染物的脱除、