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我國(guó)大力推進(jìn)煤炭地下氣化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化
2014-08-25 08:39:46中國(guó)化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng)閱讀量:1892 我要評(píng)論
治霾首先控制燃煤污染
中國(guó)的能源戰(zhàn)略始終強(qiáng)調(diào)要改變能源結(jié)構(gòu)、降低煤炭在一次能源消耗中的比重。然而煤在一次能源中比重在65%以上的現(xiàn)實(shí)始終都無(wú)法改變,2013年煤在我國(guó)一次能源中比重仍為66%。國(guó)家*投資研究所專家岳國(guó)強(qiáng)在論壇上表示,2012年我國(guó)煤電占比達(dá)到了近80%,而發(fā)達(dá)國(guó)家這一比例低于50%,以煤為主能源消耗是造成空氣污染的重要原因之一。
去年*發(fā)布《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》,提出大氣污染防治的10條措施,包括降低煤在一次能源中的比重、壓縮鋼鐵高耗能高污染的產(chǎn)能等。應(yīng)該講,這些措施是有益的也是必要的,但受制于國(guó)情以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,這些措施減排的潛力有限。特別是對(duì)于解決“煤老大”這一大氣主要污染源缺乏有效辦法。
2000—2013年,我國(guó)煤產(chǎn)量由12.99億噸增加到36.89億噸,加上煤炭?jī)暨M(jìn)口,煤消耗年均增長(zhǎng)2億多噸。雖然近三年煤在一次能源中的比重以每年約1%的速度緩慢下降,但2013年煤在我國(guó)一次能源中仍占66%。在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),很難有低成本的新能源實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭的大規(guī)模替代,這是我國(guó)的現(xiàn)實(shí)國(guó)情。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,可再生能源無(wú)疑是世界能源的發(fā)展趨勢(shì),但可再生能源存在的高成本、性能不穩(wěn)定等弱點(diǎn)短期內(nèi)難以克服。不論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,可再生能源的發(fā)展目前都離不開(kāi)政府補(bǔ)貼。推進(jìn)可再生能源的戰(zhàn)略,是用高成本能源替代低成本能源,實(shí)質(zhì)上是用化石能源的盈利去補(bǔ)貼可再生能源的虧損。發(fā)展可再生能源應(yīng)量力而行,過(guò)多的投入并不合算;改變傳統(tǒng)采煤、燒煤的用煤方式,對(duì)于解決我國(guó)能源、環(huán)境問(wèn)題是更為迫切和現(xiàn)實(shí)的選擇。
煤地下氣化(UCG)技術(shù)的發(fā)展及優(yōu)勢(shì)
在采煤、燒煤的清潔方式中,目前可供選擇的有煤制油,煤地面氣化、煤地下氣化(UCG)三種,其中后者的效果為理想。
煤地下氣化對(duì)解決煤炭開(kāi)采和燃燒帶來(lái)的污染問(wèn)題意義非常突出。該技術(shù)通過(guò)將煤炭在地下進(jìn)行不完全燃燒,把煤變?yōu)楦鍧?、更方便使用、具有較高熱量的人工煤制氣。同時(shí),煤地下氣化燃燒產(chǎn)生的有害氣體可集中處理、變廢為寶,燃燒形成固體廢物留在地下,遠(yuǎn)離地表人類活動(dòng)場(chǎng)所,避免煤矸石、粉煤灰占地等污染,從而徹底地清除了煤這個(gè)大的污染源。消除由地下采煤帶來(lái)的一切礦難,徹底解決煤炭生產(chǎn)的安全問(wèn)題。
相對(duì)于傳統(tǒng)煤炭開(kāi)采,煤炭地下氣化技術(shù)安全系數(shù)高。這項(xiàng)技術(shù)采用化學(xué)方式采煤,工人較少下井甚至不下井,能有效避免傳統(tǒng)采煤帶來(lái)的多重災(zāi)害,減少礦難和礦工職業(yè)病的發(fā)生,提高煤炭生產(chǎn)的安全系數(shù)。
此外,煤炭地下燃燒后的灰渣留在地下,采用充填技術(shù)后,可減少地表下沉,無(wú)固定物質(zhì)排放。同時(shí),地下氣化產(chǎn)生的煤氣可以集中凈化,避免對(duì)大氣和地下水造成污染。
UCG技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要包括幾個(gè)方面:一是環(huán)境污染小,以發(fā)電為例,對(duì)避免地面燃煤發(fā)電帶來(lái)的空氣污染、廢水污染和煤粉灰污染以及由此引發(fā)的霧霾、酸雨的效果明顯;UCG技術(shù)直接將大量煤開(kāi)采帶來(lái)的煤矸石等廢棄物留在地下。二是資源利用效率高,傳統(tǒng)的采煤方式有“采一丟二”乃至“采一丟四”的說(shuō)法,而煤的地下氣化能夠使以往無(wú)法或難以開(kāi)采的煤和質(zhì)量較低的煤充分利用,還能夠?qū)崿F(xiàn)廢棄礦井的再利用。三是碳減排*,通過(guò)UCG與碳的俘獲與儲(chǔ)存(CCS)等技術(shù)結(jié)合,可使二氧化碳排放量顯著減少。英國(guó)、歐盟、加拿大、澳大利亞等都把UCG和CCS、制氫相結(jié)合,作為煤炭使用的未來(lái)方向。四是方式安全,UCG可實(shí)現(xiàn)井下無(wú)人、無(wú)大型設(shè)備生產(chǎn),大大減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,徹底消除了礦難。五是應(yīng)用范圍更廣泛,UCG產(chǎn)出的合成氣除可直接作為能源用于發(fā)電外,還可以分餾為氫氣、一氧化碳、甲烷等,成為更清潔的能源或化工原料。它還將顯著降低氫燃料電池的成本,促進(jìn)電動(dòng)汽車的發(fā)展。此外,UCG生產(chǎn)的合成氣運(yùn)輸方便,將大大減少煤炭運(yùn)輸隊(duì)運(yùn)力的占用,降低運(yùn)輸成本,減少運(yùn)輸中的碳排放。
推進(jìn)煤地下氣化(UCG)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的建議
雖然煤地下氣化具有可控性、穩(wěn)定性和持續(xù)性等諸多優(yōu)勢(shì),發(fā)電成本低于傳統(tǒng)煤電,但我國(guó)在推動(dòng)煤地下氣化發(fā)展上支持力度還不夠,投入過(guò)少,導(dǎo)致研究開(kāi)發(fā)進(jìn)展相當(dāng)緩慢,至今尚未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。“國(guó)家對(duì)UCG研發(fā)項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)支持力度,僅在千萬(wàn)元人民幣級(jí)的水平。對(duì)于工業(yè)性試驗(yàn)更是缺乏必要的政策支持,基本上要由企業(yè)自己來(lái)承擔(dān)各種成本和風(fēng)險(xiǎn)。這種狀況亟待改變,”鄭玉歆說(shuō)。
UCG技術(shù)對(duì)于我國(guó)環(huán)境治理及能源改善有著重要的戰(zhàn)略意義,亟須盡快實(shí)現(xiàn)UCG技術(shù)在我國(guó)的產(chǎn)業(yè)化。
,對(duì)我國(guó)的能源發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。目前,我國(guó)能源發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)過(guò)多地放在控制煤的用量及新能源對(duì)煤炭的替代上,對(duì)煤的清潔、使用的重視明顯不夠。從中國(guó)基本國(guó)情出發(fā),能源戰(zhàn)略有必要由過(guò)度向新能源傾斜,調(diào)整為更多地向改變煤炭開(kāi)采、使用方式上傾斜,使中國(guó)盡快走上“綠煤”之路。為此,應(yīng)將推進(jìn)和推廣UCG技術(shù)的應(yīng)用上升到戰(zhàn)略高度,盡快制定UCG發(fā)展規(guī)劃,并將其列入國(guó)家相關(guān)規(guī)劃中。
第二,積極發(fā)揮政府推動(dòng)UCG產(chǎn)業(yè)化的組織協(xié)調(diào)作用。UCG是一項(xiàng)大型綜合系統(tǒng)工程,需要煤炭、石油、地質(zhì)和水文地質(zhì)、化工、環(huán)保、電力、機(jī)械、設(shè)備等多專業(yè)的綜合技術(shù)能力的支撐,這需要發(fā)揮政府協(xié)調(diào)各方面力量的作用。同時(shí),UCG產(chǎn)業(yè)化尚存在一些亟待解決的技術(shù)方面的問(wèn)題,諸如對(duì)水環(huán)境的影響,運(yùn)行的連續(xù)性、穩(wěn)定性等,應(yīng)由國(guó)家調(diào)動(dòng)資源、集中優(yōu)勢(shì)兵力、組織聯(lián)合攻關(guān)盡快加以解決。
第三,設(shè)立發(fā)展UCG專項(xiàng)資金。我國(guó)有可以應(yīng)用UCG技術(shù)的現(xiàn)成資源與礦山,實(shí)現(xiàn)UCG產(chǎn)業(yè)化的條件十分有利。但產(chǎn)業(yè)化需要大量的投入,僅靠企業(yè)的力量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,國(guó)家的扶植*。我國(guó)煤礦分布很廣,情況復(fù)雜,而目前UCG的研究力量還比較薄弱,工業(yè)試驗(yàn)的范圍也太小。UCG的產(chǎn)業(yè)化受到人力、物力及財(cái)力等多方面的制約。建議建立專項(xiàng)資金用于支持UCG項(xiàng)目,同時(shí)通過(guò)政策優(yōu)惠引導(dǎo)民間資本的投入。近,從*到霧霾嚴(yán)重地區(qū)的各級(jí)政府都制定了要投巨資治理霧霾的計(jì)劃,可把這些資金盡量多地投入到UCG項(xiàng)目,以使這些資金真正發(fā)揮效益。
第四,盡快出臺(tái)一些鼓勵(lì)UCG發(fā)展的政策??梢钥紤]像當(dāng)年推動(dòng)可再生能源發(fā)展那樣出臺(tái)一些帶有一定強(qiáng)制性的政策。如,限制固體煤的產(chǎn)量,對(duì)地下氣化采煤則不加限制、限制蒸汽輪機(jī)的使用,對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)不加限制等。此外,推進(jìn)UCG必須積極而穩(wěn)妥。項(xiàng)目應(yīng)事先得到充分的論證(特別是選址尤為關(guān)鍵),防止一擁而上,保證UCG產(chǎn)業(yè)化在我國(guó)的有序加速開(kāi)展。
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