
我國是全球最大的煤炭生產與消費國。2013年我國的原煤消費總量占到全球50.3%;原煤生產總量占到全球46.6%。煤炭的清潔高效利用技術已經成為我國乃至全球能源與環境可持續發展的重要議題。
目前,上海外高橋第三發電廠的先進燃煤發電技術很好地解決了提高燃煤發電效率的問題,并且其污染物排放指標已經達到國家規定的燃氣電廠排放標準。
煤基多聯產系統或稱電化共軌是指高效清潔煤的綜合利用,其將煤氣轉化為熱能、燃料氣和化工產品,并可進行碳捕獲,實現接近零的排放。相較于煤的直接燃燒,其使得二氧化碳捕集相對容易。
煤基多聯產是符合我國國情的能源發展方向之一,結合我國以煤為主的特殊條件,是新型工業化的重要道路。其自主創新、跨越式發展的潛力很大,是解決我國能源、環境、液體燃料短缺等問題的重要戰略方向。
煤基多聯產是可持續發展的,技術上有良好繼承性和可行性,具有良好的經濟效益和環保性能,是實現未來二氧化碳捕集和埋存的途徑,它對于我國乃至世界都具有非常重要的戰略意義。另外,煤基多聯產有助于緩解能源消費總量的增加,這主要體現在以下兩個方面:煤基多聯產以較高的效率聯合生產了多種產品;由于能夠使用高硫煤作為原料進而拓展了煤炭資源的利用。此外,煤基多聯產能夠大規模地生產甲醇、二甲醚、費托合成油和氫氣等替代燃料,能夠有效地緩解石油進口壓力。煤基多聯產適合于資源豐富,但比較偏遠的地區。一方面可提升當地的經濟,改善環境,增加就業;另一方面,通過多聯產系統生產出來的液體等載能體易于運輸、分配和終端使用,利于在一些沒有天然氣管網的城市用于分布式電、熱、冷系統,用于工業窯爐和工業鍋爐的應用也是很有前景的,對城市環境改善會有很大作用。
我國多聯產系統總體上已經進入工業示范早期,技術日趨成熟,為大范圍技術推廣打下了良好的基礎。多聯產系統的示范工作也已經全面開展,并取得了較大成效,多聯產系統的集成優化技術也取得了長足進步。不過我國多聯產系統發展仍面臨缺乏主導設計、難以打破行業分割以及缺乏相關政策、法規支持等挑戰。
因此,要將戰略思路與目標具體落實在相關的戰略措施和對應的技術路線圖上。
第一階段為多聯產系統關鍵技術研發及示范階段。至2020年,依托10套多聯產系統示范裝置,開展聯產系統關鍵技術的自主研發。第二階段為多聯產系統工業示范階段。2020年至2030年完成20套多聯產系統示范,采用自主知識產權的高、低溫費托合成工藝技術,研究燃氣發電裝置變工況特性,突破大型煤基多聯產系統工業化的主要工程技術障礙,并對多聯產系統二氧化碳捕集進行工程示范。
第三階段為多聯產系統產業化階段。2030年以后,在我國對多聯產系統進行大規模產業化推廣。重點培育和發展多聯產系統的相關產業,除發展多聯產系統的產品生產本身這一產業外,重點培育相關設施配套產業,支撐多聯產系統的產業化發展。
目前,國家要研究提供多聯產系統發展的政策保障措施:一是盡快成立或指派相關機構,專門負責和協調跨行業、跨部門的多聯產系統發展的政策規劃制定和技術示范、推廣等事宜。二是加強規劃制定,合理布局多聯產系統的發展。三是拿出專門經費,用于支持多聯產系統的工業示范和推廣。出臺上網電價以及金融、財稅等方面的優惠政策,促進多聯產系統發展。同時,將多聯產作為相關學科的重要內容,設立專門的研究和培訓機構,加強人才培養。
(持筆人:章景皓 王衛良)