洁净煤:中国现代化原动力

时间:2022-07-31 01:14:16

洁净煤:中国现代化原动力

在人类历史上,煤炭需求和经济活动、社会进步间,存在着密不可分的联系。中国既是全球增长最快的经济体,也是最大的能源、煤炭消费国,这绝非巧合。

在中国未来的能源图景中,以“实益电气化”(beneficial electrification)为导向的21世纪燃煤发电厂占据重要地位。以煤为原料的先进能源技术如能得到更广泛的应用,将为中国各大城市带来一场“绿色能源革命”。

在美国,正是这样的绿色能源革命,让20世纪50年代那些臃肿拥堵的工业城市脱胎换骨,一跃成为风光无限的经济中心。

同今日中国一样,美国也曾深受雾霾困扰,蓝天白云能够重现,秘诀之一就是洁净煤技术的普及。

近几十年来,美国GDP翻了一番,发电燃煤使用量也增长了173%,然而度电的主要污染物排放率却下降了89%。

美国投入了1000多亿美元研发现代洁净煤技术,大大减少了燃煤时二氧化硫、氮氧化物和汞等主要污染物的排放量。99.9%因燃煤产生的颗粒物(雾霾的头号元凶),也可以借助高科技完全移除。

目前最先进的技术,是利用石灰或者基于石灰石的解决方案来清除二氧化硫,采用先进的煤炭燃烧器和催化剂,以减少氮氧化物,并利用带电的纤维过滤板来去除微粒。结合上述技术,使用吸附剂喷射系统,能够高效地脱汞。

这些高效技术,目前已在全球广泛应用。中国向来以其开拓进取的创新精神及工程实力著称,完全有能力以比美国更快的速度实现绿色增长。

快速减少家庭燃煤供暖及工业用煤的直接使用,有助于缓解雾霾,在短期内大幅提升空气质量。

利用先进的清洁发电技术,并配合煤炭转化利用,来进一步推动煤炭的广泛应用,应是中国清洁能源战略的重要组成部分。

中国在燃煤发电、煤制合成天然气以及运输燃料等方面,都已达到世界领先水平。中国还可以通过建设先进超临界火电厂、淘汰老旧落后小电厂、推广现代排污控制技术、加强监管等,取得长足进展。

在优化能源解决方案的下一步中,我们希望普及现有的煤炭转化技术,用煤炭制造液体燃料及合成气,中国也在倡导煤制气的广泛应用。

最近,中国针对主要污染物排放,出台环境绩效新标准,这是一项明智之举。2014年内,全国又有20%燃煤机组的氮氧化物排放量将受到控制,对颗粒物的有效控制也已提上日程。

过去十年来,中国电力系统每四年就增加约3.2亿千瓦的容量,相当于日本全国电力装机容量。美国剑桥能源咨询公司(IHS CERA)近期的一项研究表明,中国的电力需求将在2035年之前超过美国和欧洲的电力需求总量。

获取现代能源,有助于推动人类社会发展、创造经济增长的机会,也是改善健康、提升生活满意度的捷径。随着2015年的临近,联合国千年发展目标中“将极端贫穷人口比例减半”的目标也迫在眉睫,还有很多工作要做。

全球70亿人口中,多达一半无法获得足够的能源,这导致他们在教育、医疗、用电方面的基本需求得不到满足。

“能源贫困”带来的不良影响十分广泛:在发展中国家,约一半的儿童在不通电的环境中接受初等教育;约10亿人因药物、疫苗无法冷藏,只能接受不达标的医疗护理;许多家庭在室内生火烹饪取暖,浓烟熏呛、室内污染使不少人患病甚至死亡――室内生火造成的家庭空气污染,已成全球第四大死亡原因。

中国因迅速普及供能而成为典范,煤炭功不可没。我倡议,让先进的超临界发电厂占据新一电厂的半壁江山。目前,全球有总容量超过5.5亿千瓦的超临界发电厂已投运或正在建设中。

中国超临界燃煤发电技术的应用水平世界领先,拥有全球数量最多的超临界发电厂。这些发电厂发电效率高,环境影响小。

与最老式的发电厂相比,超临界发电厂能将二氧化碳排放率降低25%。超超临界机组的发电效率则更高,可高达48%。

位于天津市的“绿色煤电”发电厂和碳研究中心,是中国迈出的重要一步。这是中国第一座气化发电厂,华能集团将其称作“洁净煤发电技术在中国的巨大突破”。后续研发阶段,会将机组增至65万千瓦,并会捕集二氧化碳,用于邻近的大港油田驱油,提高原油采收率。

长远看,中国还需持续投资,以推动上述的下一电技术得到广泛应用,真正实现“零排放”燃煤发电。

作者为美国博地能源(Peabody Energy)董事长兼CEO

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