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绿色煤电是未来煤电发展趋势

发布时间:2020-02-15 18:21:29

绿色煤电是未来煤电发展趋势

7月6日,中国华能集团公司(以下简称华能集团)主导推进的我国首座自主开发、设计、制造并建设的整体煤气化联合循环发电技术即IGCC示范工程项目——华能天津IGCC示范电站,在天津临港工业区开工建设。此举被业内看作是中国“绿色煤电”计划快速发展的信号。

IGCC是未来煤电发展的趋势

IGCC是国际上未来煤电发展的主流趋势。美国、日本、欧盟等国家和地区积极开展的未来煤电的研发方向与“绿色煤电”的总体目标是一致的。

美国十分重视洁净煤发电技术的研究开发,将洁净煤发电技术列为国家能源可持续发展战略和国家能源安全战略的重要组成部分。 2004年美国能源部正式启动了“未来电力”项目,计划投资9.5亿美元,用10年时间,建成世界上第一座近零排放的煤炭发电厂。

同年,欧盟在其“第六框架计划”中,启动了名为联产氢气、电力、二氧化碳分离工厂的计划,其目标是开发以煤气化为基础的发电、制氢以及二氧化碳分离和处理的煤基发电系统,实现煤炭发电的近零排放。

日本也于2004年在“煤炭清洁能源循环体系”中,提出了以煤气化为核心、同时生产电力、氢和液体燃料等多种产品、并对二氧化碳进行分离和封存的煤基能源系统,并在“面向2030年的新日本煤炭政策”中明确将此技术作为未来煤基近零排放的战略技术,以及实现循环型社会和氢能经济的产业技术。加拿大和澳大利亚等国家也在制定类似计划。

中国的“绿色煤电”与美国“未来电力”等煤电研发项目都是以大幅提高煤电效率、实现煤电包括二氧化碳零排放为目标。煤气化的发电、制氢及二氧化碳分离和处理的煤基能源系统是未来煤电实现高效和近零排放的主要技术途径。国际上未来煤电的计划均是近两年陆续提出的,大部分都处于规划和前期研究阶段。美国“未来电力”计划、日本的煤气化燃料电池示范电站计划和中国的“绿色煤电”计划有明确的工程示范目标和实施计划,其他国家的计划更偏重关键技术的研发。

业内人士预测,在未来相当长时间内,我国电力工业仍将以煤炭发电为主。煤炭资源的有限和对环境的影响将制约煤电的可持续发展。因此,开发“绿色煤电”技术,可以提高煤炭的综合利用效率,系统总效率可达55%-60%,降低煤炭发电对环境的影响,可实现包括二氧化碳在内的各种污染物的近零排放,解决煤炭发电的可持续发展等诸多问题,加快资源节约型社会的建设和促进环境友好型社会的建设。中国“绿色煤电”计划的提出与国际同步,技术路线与国际主流趋势基本相似。

八大央企试水IGCC

据证券了解,华能天津IGCC示范电站是中国第一座、世界第六座IGCC发电站。该电站首期将投资22亿元,建设25万千瓦IGCC机组一台,采用华能自主研发的具有自主知识产权的两段式干煤粉气化炉技术,机组计划于2011年建成投产发电。

作为目前世界最清洁、技术最先进的发电项目之一,该项目吸引了众多投资者的青睐和支持。其中,作为主要投资建设方绿色煤电公司占有75%股份,天津市国资委旗下能源开发主体——天津市津能投资公司占比25%。

而绿色煤电有限公司则由中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司等5大发电集团公司以及中国神华集团公司、国家开发投资公司、中国中煤能源集团公司共同出资成立。其中华能集团作为控股股东,占有51%股份。

“与普通的30万千瓦燃煤电站相比,绿色煤电电站年耗煤量少7万吨,而且二氧化碳的排放只是普通电站的十分之一。”华能集团副总经理乌若思对媒体说。

据了解,目前IGCC电站的建造成本接近每千瓦上万元,是传统煤电的2倍-3倍,“通过技术进步和规模生产未来建造的成本将得到有效控制,未来可大规模推广。”乌若思表示。

“华能的这个项目由于拥有自主知识产权,标志着中国在该领域取得了突破,以后技术成熟了,可以对现有燃煤机组进行改造,前景广阔。” 华能集团有关人士表示。

但实际上,绿色煤电一期项目开工已比原计划推迟了两年。按照项目的最初规划,该25万千瓦IGCC示范电站计划于今年建成。而项目直到今年5月22日才获得国家发改委的正式批准。对此,绿色煤电公司人士介绍,主要是因为国家发改委需要时间论证项目开发模式:是高价引进国外技术还是自主研发?是建设一个示范项目还是同时开建一批项目?

最终,国家发改委选择了以国内自主研发模式,并将华能天津IGCC电站确定为国家示范项目,先开建一家再逐步推广,以给国内设备商留足时间消化技术,带动相关设备制造业发展,以降低工程造价。

造价偏高 阶段性推进

据证券了解,目前,造价偏高仍然是IGCC电站商业化推广的主要瓶颈。绿色煤电公司人士承认,IGCC电站的造价与国内普通同等级火电站相比,投资规模将是普通火电站的2倍

对此,乌若思表示:“通过示范工程对技术和设备的消化,未来规模化生产将能大幅降低绿色煤电造价,使其具备商业化推广的条件。”他介绍说,华能“绿色煤电”计划将分三阶段实施,最终将用10年左右的时间,于2016年左右建成40万千瓦级绿色煤电示范工程。其中,第一阶段,建设250MW级IGCC示范电站,自主开发2000吨/天级的干煤粉加压气化炉,同步建设绿色煤电实验室。第二阶段,完善IGCC电站,研发绿色煤电关键技术。这个阶段是技术的巩固和发展阶段。第三阶段,实施绿色煤电示范项目。

“华能绿色煤电天津IGCC示范电站工程电站建成后,将成为中国IGCC示范电厂,预期发电效率达48%,脱硫效率达99%以上。”

乌若思进一步解释说,IGCC技术的两个主要特点:一是使煤炭发电达到包括二氧化碳在内的污染物近零排放,二是大幅度提高煤炭发电效率。

华能集团办公厅副主任王燕军告诉媒体,示范项目建成后,除推广新电厂应用该技术外,还可以通过给普通燃气电厂加装干煤粉气化炉装置,解决国内近60家燃气电厂的气源问题。另外,对于改造目前已失去成本优势的30万千瓦火电机组也有重要作用。

实际上,建成华能天津IGCC示范电站仅是华能“绿色煤电”计划万里长征的第一步。绿色煤电公司人士介绍,绿色煤电二期工程即建设40万千瓦级绿色煤电电站前期工作已在开展,也正在开展相关技术前期研究和选址工作。据了解,由于装机规模增大,再加上技术复杂,二期工程投资额也将比一期工程大幅增加,初步估计投资将可能超过50亿元。

电价约发展

“为什么这种技术在中国始终没有大面积地推广开来,主要是因为电价的问题和技术本身成本问题。”厦门大学中国能源经济研究中心主任林伯强一语道破,清洁能源发电成本的确比较高,同时,这种电对于电来说没有利益,对电企来说是垃圾电,是负担,并且没有回报,所以企业积极性一直不高。

林伯强说,清洁煤发电远景令人看好,因为中国目前以煤为主的能源利用格局短期无法改变,但面临着二氧化碳排放的问题。由于国内技术没有国外成熟,成本又比较高,而且由于中国电价控制比较严格,因此清洁煤发电仍存在问题。

“想用清洁煤发电,上电价就要调高,因为发电成本比较高。清洁煤发电的发展有待于电价机制的改革,只有电价理顺了,清洁煤发电技术才会有好的发展。”林伯强进一步解释说,由于发电成本高,国家对电价控制又非常严格,这就存在谁来买单的问题。“要想清洁价格就会贵,谁来买单呢?又不想让老百姓买单,不给提高电价,但又买不起单,因此,就制约了清洁能源发电的发展。”

“我所了解到的情况就是五大电力集团都在做这个事情,但做的规模都不大,因为没有利益的情况下想大规模去做是不可能的,要想最终解决这个问题,就必须对电价进行改革。”林伯强表示,最终可能会从两方面入手,一方面通过技术降低成本;另一方面就需要提高电价。

对于政策层面的支持,了解到,国家能源局副局长刘琦近期曾表示,即将出台的新能源产业发展规划,对新能源的界定就包括了清洁煤技术。这意味着IGCC技术将在新能源规划会占有一定的地位,但具体会获得怎样的政策支持,还是个未知数。

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