今年春節(jié),中國大地到處“張燈結(jié)彩”;而中國的諸多能源部門,卻為此忙得像熱鍋上的螞蟻。
在陜北、蒙西的黃沙大漠里,神華集團麾下的神東公司,萬名煤炭職工放棄了7天長假,生產(chǎn)和外運商品煤419萬噸,連續(xù)6次刷新歷史紀錄;在晉北“煤都”大同,大秦鐵路公司迎來了一年最忙的時刻,每天平均發(fā)運煤炭125萬噸以上。
滾滾烏金,經(jīng)過神黃鐵路、大秦鐵路、鐵海聯(lián)運等能源動脈,向東、向南,為華北、華東、華南甚至華中的大批火電企業(yè),送去待哺的口糧。
在世界各國的能源結(jié)構(gòu)中,化石能源平均占80%,其中煤占近三成;中國的化石能源占到93%,煤卻占七成以上。
2011年,中國新增煤炭產(chǎn)能9500萬噸,國家規(guī)劃的14個大型煤炭基地,總產(chǎn)量達到了破紀錄的32億噸;另外,2011年中國煤炭進口增長11%,1.8億噸的進口量,打破了日本保持了30多年的煤炭進口冠軍紀錄!
按照規(guī)劃,到2020年,中國非化石能源(含水電、核能)的比重應達到15%,權(quán)重極??;“缺油少氣富煤”的資源稟賦,注定煤炭是中國能源的主要提供者。
諸多專家預見,在未來的二三十年,煤炭(火電)仍是中國能源的中流砥柱。但是,“骯臟”的煤炭,卻給尋求低碳轉(zhuǎn)型的中國出了一道棘手難題。業(yè)界寄予厚望、卻爭議頗多的潔凈煤技術,能為中國去除這塊心病嗎?
煤炭歸來?
2012年1月10日,美國財長蓋特納來華游說中國參與制裁伊朗時,中國一年一度的能源工作會議亦同時在京召開。
中國對中東石油的依賴,超過進口量四成,占中國石油消費總量的22.4%,遠超7%的警戒線——僅此,已經(jīng)決定了中國對此事的態(tài)度。
在今年的能源工作會上,國家發(fā)改委副主任、能源局局長劉鐵男的發(fā)言題目也頗合此情境——《增強憂患意識,明確任務要求,扎實做好2012年能源發(fā)展改革工作》。
劉鐵男提出,為實現(xiàn)中央經(jīng)濟工作會議提出的發(fā)展目標提供有效能源保障,必須要重點做好八方面的工作,第一則是“加強能源供應保障能力建設”。
其主要內(nèi)容是:確保能源生產(chǎn)總量穩(wěn)定,加強重點能源生產(chǎn)基地建設,加強能源輸送通道建設,加強石油、天然氣、煤炭等儲備能力建設。
其中,劉重點提到“2012年新增煤炭生產(chǎn)能力2億噸,新增發(fā)電裝機容量7000萬千瓦左右”。
回想2011年的能源工作會議,前能源局局長張國寶的發(fā)言題目為《轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式,增強供應保障能力,構(gòu)建安全穩(wěn)定經(jīng)濟清潔的現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)體系》。
諸多機構(gòu)認為,今年能源工作會議與以往不同之處在于“更多強調(diào)供應保障能力,要求‘實在’,新能源地位弱化”。
海通證券分析認為,2012年,傳統(tǒng)煤炭仍將在國內(nèi)能源建設中進一步占據(jù)主導位置;化石能源之外的補充主要依靠水電;核電進程將更加謹慎;風電、光伏發(fā)展的表述趨于中性。
煤炭,王者歸來。不料,能源工作會議剛剛開完,京城就開始接二連三地出現(xiàn)令人心悸的霧霾天氣,一夜間人們對PM2.5耳熟能詳。
京城隨即出臺的治理PM2.5的八項措施中,第一項正是“改所有燒煤的鍋爐為燒氣”。
統(tǒng)計顯示,北京市PM2.5的來源構(gòu)成中,22%以上由機動車排放造成,但鍋爐供暖、老住戶周邊散煤等燃煤行為,也貢獻了17%的PM2.5。
事實上,北京市的年煤炭消費量,已從2005年的近3100萬噸,壓縮到了2010年的2600萬噸。北京市副市長洪峰年前表示,還將壓至2000萬噸。此外,“十一五”期間,除了上海年煤炭消費量保持零增長外,其它省市的煤炭消費量均大幅增長。
按照“十一五”規(guī)劃,2010年度我國的能源總消耗,應是27億噸標準煤;但本刊在今年的能源工作會上獲悉,2011年國家規(guī)劃的14個大型煤炭基地,總產(chǎn)量達到32億噸,另外還進口煤炭1.8億噸,居全球之冠!
這就不難理解,近年為何諸多城市頻頻出現(xiàn)大范圍霧霾天氣:目前,我國85%的二氧化碳和二氧化硫排放、60%的氮氧化物、70%煙塵排放,均來自煤炭;其中,火電是最大的“貢獻戶”。
形勢似乎從來沒有這樣嚴峻過。煤炭,曾經(jīng)譽為“工業(yè)的糧食”;如今,卻和“骯臟”、“高碳”緊密聯(lián)系在一起。
綠煤誘惑
“煤炭是最便宜和最安全的發(fā)電方法,坦率地說,如果我們說自己不愿意接觸煤,這就是不道德”,世界銀行世界發(fā)展報告2010氣候變化主管Marianne Fay如是說。
長期以來,潔凈、綠色和煤炭,似乎從不搭界。
沿用已久的粗放采掘和燃燒模式,使世人產(chǎn)生一個誤區(qū),認為挖煤燃煤造成的環(huán)境難題根本無解;人類要拯救環(huán)境,必須在未來徹底放棄煤炭經(jīng)濟。事實上,煤炭的采掘、選洗、運輸、轉(zhuǎn)化和利用,每一環(huán)節(jié),都孕育著巨大的綠色商機。
早在1985年,美國和加拿大為了解決兩國跨境酸雨問題,率先提出了“潔凈煤”概念。此后,人們將旨在減少污染、提高效率的煤炭加工、燃燒、轉(zhuǎn)化和污染控制等新技術,統(tǒng)稱為潔凈煤技術(Clean Coal Technology,簡稱CCT)。
按照中國工程院院士、能源專家倪維斗的說法,“社會節(jié)能、總量控制、發(fā)展可再生能源都是實現(xiàn)低碳經(jīng)濟的道路,但最后必須要落實到煤的清潔利用上”,倪維斗院士認為,“煤的清潔利用也屬于新能源”。
資料顯示,CCT主要涉及4個領域,即煤炭加工、煤炭高效潔凈燃燒、煤炭轉(zhuǎn)化、污染排放控制與廢棄物處理,其中包含水煤漿技術、煤炭氣化技術、脫硫技術等14項專業(yè)技術。
中國的CCT研究,起步得并不晚。
早在1995年8月,中國就成立了以國家計委為組長單位,國家科委、國家經(jīng)貿(mào)委為副組長單位,煤炭部、電力部、內(nèi)貿(mào)部、機械部、化工部、建設部、冶金部、中科院、國家教委和國家環(huán)保局等為成員單位的“國家潔凈煤技術推廣規(guī)劃領導小組”;
1997年,國務院還批準了《中國潔凈煤技術九五計劃和2010年發(fā)展綱要》(以下簡稱《綱要》),成為中國發(fā)展?jié)崈裘寒a(chǎn)業(yè)的綱領性文件;
2006年,煤的高效潔凈利用技術作為先進能源技術,進入了《我國應掌握自主知識產(chǎn)權(quán)的關鍵技術和產(chǎn)品目錄》;
2009年3月,推進潔凈煤技術產(chǎn)業(yè)化和核電、風電、光伏等清潔能源一道,被列為多個部委負責落實《政府工作報告》的重點工作……
但是,業(yè)內(nèi)人士指出,國家煤炭工業(yè)部1998年被撤銷之后,諸多相關職能被分解到多個部門,這造成CCT推廣應用沒有一個統(tǒng)一的領導機構(gòu),致使《綱要》等多年被懸空;而且,這些政策表述都過于粗泛,缺乏細則配套。
于是,《綱要》發(fā)布了15年,中國煤炭消耗從每年10億噸狂增至34億噸,而煤炭產(chǎn)業(yè)的諸多環(huán)節(jié)卻依然令人難堪:
經(jīng)過多輪關停和資源整合,采掘落后的房柱式采煤依然和技術先進的綜采并存,導致煤炭整體回采率在30%~40%間,大大低于國家規(guī)定的75%,六七成的寶貴資源被廢棄在地下;發(fā)達國家原煤洗選率100%,中國則一直不足一半,中國鐵路每天用寶貴的運力,拉著大量矸石和中煤奔跑……
直至2009年年底,潔凈煤的概念,卻突然在中國開始炙手可熱。彼時,密集出臺的產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃,才開始涉及該領域。
目前,CCT已成為世界各國解決未來環(huán)境問題的主導技術之一,技術制高點爭奪十分激烈,業(yè)界大佬GE、殼牌、西門子、三菱等全球巨頭,在煤化工和清潔煤發(fā)電領域,占盡風騷。
榜樣的孤獨
在中國屈指可數(shù)的CCT成績單上,位于天津濱海新區(qū)的華能綠色煤電示范電站工程,算是不多的亮點之一。
全世界生產(chǎn)的煤炭,多數(shù)用來發(fā)電,中國發(fā)電用煤亦占煤炭總產(chǎn)量的53%。在全球應對氣候變化、大力推行節(jié)能減排的背景下,發(fā)電行業(yè)均在探索綠色煤電之路。
最近幾年,我國在火電行業(yè)實行“上大壓小”,2011年全國平均煤耗降低為330克標準煤/度,已低于美國350克/度電的標準;但依然高于日德。
華能集團提供的資料稱,天津綠色煤電示范電站建成后,發(fā)電煤耗僅為255.19克/度;全廠熱效率為48%,供電效率為41%,排放接近天然氣電站水平,將成為“國內(nèi)最環(huán)保的煤基電站”。
發(fā)電行業(yè)有句行話,叫“10克煤耗,一代技術”,即度電每降10克煤耗,簡直堪比登天。根據(jù)規(guī)劃,我國準備在2020年將平均煤耗降低至320克/度。該項目采取的CCT是“整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)”(Integrated Gasif ication Combined Cycle,簡稱IGCC),其在1997年的《綱要》中早有表述。
所謂IGCC,就是先將煤炭氣化后燃燒,驅(qū)動燃氣輪機發(fā)電,其尾氣通過余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽驅(qū)動汽輪機發(fā)電,使燃氣發(fā)電與蒸汽發(fā)電聯(lián)合起來,其發(fā)電效率可達到45%以上;配套相關設備后,IGCC除可更有效脫硫和脫氮外,還可高效捕捉二氧化碳(即CCS)。
華能的天津IGCC,是國家“十一五”863計劃重大項目,于2009年5月通過核準,同年7月開工建設,是國內(nèi)首臺25萬千瓦級的IGCC機組,采用了華能自主研發(fā)的2000噸/天級兩段式干煤粉氣化爐。
好事多磨,該電站的首臺機組原計劃2011年內(nèi)建成;但據(jù)知情人士透露,該示范項目2011年12月調(diào)試期間發(fā)生不明爆炸,未有人員傷亡。
《財經(jīng)國家周刊》記者從其它渠道獲悉,該事故是由空分裝置壓縮機質(zhì)量問題所引發(fā),并非電廠核心設備氣化爐的故障。“還在調(diào)試,估計今年三、四月份可能會試運行”,華能集團一高管向《財經(jīng)國家周刊》記者透露。
“任何化工廠都會經(jīng)過一段時間的調(diào)試,調(diào)試過程會發(fā)現(xiàn)并處理遇到的一些問題”,煤科總院煤化工分院潔凈煤技術研究所所長吳立新認為,“一些波折都是正常的”。
然而,IGCC技術的成熟度,并非受到質(zhì)疑最多的地方。資料顯示,IGCC電廠的造價高達16000元/kw,約為普通燃煤電廠的4倍。
“投資大,經(jīng)濟性較差”,中電聯(lián)一位專家人士告訴《財經(jīng)國家周刊》記者,IGCC雖然具有較高效率和環(huán)境友好的優(yōu)點,但“在運營、維護經(jīng)濟性及可靠性等方面還具有許多不確定性”,“沒有國家支持和電價政策傾斜,注定是賠錢買賣”。
2007年時,全世界曾規(guī)劃建設2500萬千瓦的IGCC電廠,但后來大多偃旗息鼓;目前,全世界以煤為原料的IGCC電廠只有6座。 “具體還要看技術發(fā)展情況,現(xiàn)在只有這一個項目”,華能天津項目一負責人稱,“IGCC的成本,現(xiàn)在還不好說,未來難以預期;目前只有一邊摸索一邊解決問題”。
吳立新認為,隨著全球氣候變化壓力及技術進步,IGCC和常規(guī)粉煤電站的競爭力會逐漸顯現(xiàn),“如果把碳排放政策考慮進去的話,普遍認為IGCC還是很有前途”。
業(yè)界認為,“IGCC+CCS”組合的綜合效率、經(jīng)濟性、環(huán)境排放都要優(yōu)于“粉煤電站+CCS”。吳立新稱,各國也都在做這方面的規(guī)劃和研究。IGCC要想在經(jīng)濟上有競爭力,需要進一步優(yōu)化技術、嚴格排放法規(guī)和出臺激勵政策。
“IGCC電站應該是作為技術儲備來發(fā)展的”,華能一內(nèi)部人士告訴《財經(jīng)國家周刊》記者,這是“基于對未來中國發(fā)電技術的整體展望”。
吳立新等人認為,目前正在推廣的“超超臨界”等先進火電技術,才是代表著中國火電的主流發(fā)展方向,“不管是溫室氣體還是常規(guī)的污染物,提高了效率,用的煤少了,自然就減排了”。
煤化工熱潮
盡管中國在CCT高端研發(fā)上建樹不多,但相關的一種項目卻是鱗次櫛比,這就是著名的煤化工產(chǎn)業(yè)——潔凈煤技術的第三部分“轉(zhuǎn)化”,近幾年因一哄而上,導致國家發(fā)改委不得不數(shù)次對其緊急叫停。
早在2006年,《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006~2020年)》發(fā)布,把煤的液化及多聯(lián)產(chǎn)技術列入“能源領域需要優(yōu)先發(fā)展的技術主題”。此后,諸多煤炭資源省份以此為名,紛紛把煤化工作為煤炭深加工、實現(xiàn)高附加值的手段;有的地方政府甚至明確要求,原煤必須在省內(nèi)進行“轉(zhuǎn)化”。
吳立新告訴《財經(jīng)國家周刊》記者,一方面前幾年諸多煤炭企業(yè)積累了一些資金,但投資渠道缺乏,進入發(fā)電領域?qū)徟鷩栏瘢?ldquo;煤化工有一個口子,大家都想把錢往里面砸”。
縱覽中國的煤化工項目,無非仍是液化和氣化兩種路徑,依然是1997年《綱要》的內(nèi)容。
其中的煤炭液化,即所謂的煤制油,又分直接液化和間接液化兩種。直接液化好理解,其以神華集團在鄂爾多斯的煤直接液化項目為代表,其技術擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán);
間接液化即先將煤炭氣化、后再液化。中科院山西煤化所開發(fā)了具有自主產(chǎn)權(quán)的間接液化(煤基合成油)成套技術,并與內(nèi)蒙古伊泰集團、神華集團、山西潞安、徐礦集團和連順能源等共同投資組成了“中科合成油技術有限公司”。
在鄂爾多斯市準格爾旗大路煤化工基地,中科院山西煤化所和伊泰集團合作建設了16~18萬噸/年的煤間接液化工業(yè)示范項目,主要產(chǎn)品為柴油、石腦油、LPG及少量硫磺。據(jù)稱,其所產(chǎn)油品既可直接加入柴油車油箱中,也可作為調(diào)和油,使普通柴油變?yōu)閮?yōu)質(zhì)柴油。
“煤相當于粗糧,油相當于精加工的細糧。社會進步了,不能只吃粗糧了,要吃細糧,所以就把煤變成油和氣”,煤科總院煤化工分院副院長陳亞飛說,“現(xiàn)在電廠燒煤,是因為缺少油和氣”。
有媒體稱,“十二五”期間,神華集團在清潔煤技術開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面的總投資,將會超過2000億元。
但是,2008年國家發(fā)改委一紙命令,除神華直接液化項目以及神華與南非沙索合作的寧東煤炭間接液化項目外,其余的所有煤制油項目均被叫停,煤制油自此處于一種被壓制狀態(tài)。
事實上,對于煤制油,反對聲一直不斷。諸多專家認為,其不過是“更多的能源換取更少的能源”。
煤制油的單耗,為3-5噸煤出1噸油,采用直接法工藝,煤的熱能利用率為47.6%,而間接法的熱能利用率僅為28.6%,已經(jīng)大大低于普通火電能量利用率,即有 70%以上的熱能在煤變油過程中白白消耗掉,這還不含煤在開采、運輸以及煤制油過程的各種成本消耗。
“煤制油經(jīng)不經(jīng)濟,和國際油價密切相關”,一名能源分析師告訴《財經(jīng)國家周刊》記者,“假設5噸煤出1噸油,500元一噸煤,煤才2500元;而1噸油價值六七千元”,“據(jù)說神華的直接液化項目,是3噸多煤出1噸油”。
“現(xiàn)在煤制油的主要目標,還是做石油的替代”,能源界有關人士對《財經(jīng)國家周刊》記者表示,煤制油主要是做技術儲備,中國少油富煤,石油對外依賴度高達近六成,如果波斯灣形勢有變,能源保障就成問題,“成本不是第一考慮因素,更多的是戰(zhàn)略考慮”。
相對于煤制油的高損耗,業(yè)界人士更加看好煤制氣。業(yè)界公認,其技術上沒有任何障礙,比煤制油成熟,是煤炭利用中能效利用率較高的方式之一,可達60%左右。
相較對煤制油的謹慎,國家對煤制氣的態(tài)度則是“優(yōu)先發(fā)展”。
然而在2010年,國家發(fā)改委也收緊了煤制氣項目的審批權(quán),要求各級地方政府在國家出臺明確的產(chǎn)業(yè)政策前,“不得擅自核準或備案煤制氣及配套項目”。
《財經(jīng)國家周刊》記者了解到,高層收緊煤制氣的原因,是某些煤炭資源地區(qū)在上馬項目時,技術路線參差不齊,普遍忽視水資源配套和相關管線建設,副產(chǎn)品二氧化碳、硫化物和含酚廢水處理措施缺乏。
2011年4月12日,國家發(fā)改委又發(fā)布《關于規(guī)范煤化工產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展的通知》,對煤化工領域各細分行業(yè)做出嚴格限制,表明項目審批將更加收緊。
道道緊箍咒,卻未讓有關企業(yè)和地方政府的煤化工熱情消退,特別是在天然氣價改的漲價利好刺激下。
據(jù)不完全統(tǒng)計,截至2010年12月,共有近30個煤制天然氣項目處于計劃、前期工作或建設階段,這些項目若全部建成,到2015年和2020年,將先后實現(xiàn)每年440.5億和1268億立方米的產(chǎn)能。須知,我國2011年天然氣表觀消費量僅為1300億立方米.
在2012年1月11日召開的山西省十一屆人代會六次會議上,山西省省長王君在《政府工作報告》中稱,山西將大力發(fā)展煤基多聯(lián)產(chǎn)、煤制烯烴、煤制天然氣等現(xiàn)代煤化工項目,潞安集團180萬噸煤基多聯(lián)產(chǎn)、同煤集團40億立方米煤制天然氣、山西焦煤集團60萬噸烯烴等是山西新興產(chǎn)業(yè)的代表。
當概念照進現(xiàn)實
“國外不景氣、國內(nèi)過熱;國外小試、中試,國內(nèi)引進、放大;國內(nèi)外基本都是項目規(guī)劃多、落實少,產(chǎn)能大、產(chǎn)量小;國內(nèi)現(xiàn)階段以技術儲備為重,工業(yè)示范為主”,針對國內(nèi)外煤化工現(xiàn)狀,中國工程院副院長、煤化學工程專家謝克昌撰文稱。
潔凈煤概念,看起來很美;但現(xiàn)實卻遠比想象更復雜和殘酷。
“一名推銷員笑容滿面地向觀眾推薦一款標有‘清潔煤炭’字樣的‘空氣清新劑’,隨后畫面一轉(zhuǎn),當位于郊區(qū)的一戶人家使用這款清新劑時,瓶子里噴出的全是黑煙,熏得全家人不停地咳嗽”。
這是以黑色幽默著稱的奧斯卡獲獎導演喬爾 科恩(Joel Coen)和伊桑 科恩(Ethan Coen)兄弟執(zhí)導的一個電視廣告片,在這輯廣告的結(jié)尾出現(xiàn)了一行字:“現(xiàn)實生活中,根本就沒什么清潔煤”。
有人認為,這則廣告,可以看做是煤炭行業(yè)與環(huán)保主義者就化石燃料在能源未來中的角色問題的爭辯。
“現(xiàn)在主要是為了上項目,沒有新意的話很難批,而不是真正從經(jīng)濟和技術上考慮”。一位煤炭業(yè)內(nèi)人士指出,現(xiàn)在的清潔煤項目多是打著“循環(huán)經(jīng)濟”、“多聯(lián)產(chǎn)”、“節(jié)能減排”之類的噱頭,“99%都是包裝出來的,沒有幾個能真正做到”。
比如目前“紅得發(fā)紫”的CCS,“為了埋二氧化碳,又產(chǎn)生了很多二氧化碳”,陳亞飛這樣評價。
“做這項工程,先需要把二氧化碳提純到96%~99%,提純成本巨大;埋入地下前,要打鉆孔,還要遠程輸送……”陳亞飛反問,“你算一算,把二氧化碳埋下去,要消耗多少能源?這些耗能也要產(chǎn)生二氧化碳的”,“搞來搞去,在經(jīng)濟的角度來講,就只是增加了一些投資”。
“潔凈煤肯定是發(fā)展方向。這個是毫無疑問的。政府倡導是對的,但是不要強行倡導,反而會出問題”。
全球某環(huán)保NGO的氣候與能源項目主任孫慶偉告訴《財經(jīng)國家周刊》記者:“現(xiàn)有技術條件下,CCS會帶來30%左右的額外能量消耗,相應地增加了煤炭消耗,使得單位能耗提高,煤的開采和運輸上也增加了排放”。因此,孫慶偉認為,建立在高能耗和高成本基礎上的CCS技術,在
中國大范圍推廣與應用是不可取的,“二氧化碳封存的安全性還沒有解決,我國尚無法律法規(guī)規(guī)范碳封存的實施以及進行安全性監(jiān)測”。
其它的清潔煤技術,也多多少少存在著“曲高和寡”的尷尬。
2002年,美國政府建立了“清潔煤能源計劃”,大力推進清潔煤技術。但迄今為止,這一總共18個項目的計劃,僅完成了3個,另有7個已經(jīng)中止。
“給相關技術冠以一個綠色的名字,并不一定會減少環(huán)境問題”,孫慶偉認為,只要用煤,相關污染和二氧化碳排放等環(huán)境問題就無法解決,“規(guī)模越大,污染就越大”。只有減少對煤炭的依賴,才是解決問題的根本出路。
一些業(yè)內(nèi)人士也認為,目前可再生能源技術,如風能和光伏已經(jīng)成熟,應用可再生能源大規(guī)模替代化石能源;亦有專家認為,只有核能和水電,才是中國可以依賴的發(fā)電主力。
尤其是,目前中國已經(jīng)成為世界上最大的二氧化碳排放國,在國際氣候談判中面臨著巨大壓力。
“未來是減少對煤炭依賴更有實際意義?還是維持現(xiàn)狀,繼續(xù)走潔凈煤技術路線?抑或雙管齊下?”中國電監(jiān)會一官員稱,“這確實是個大問題”。
GE看“綠煤”
說到清潔煤,就不能不提到美國通用電器公司(GE)。這家由愛迪生創(chuàng)立的公司,自主研發(fā)的煤炭氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術、零排放技術及智能電網(wǎng)技術等,在全球處于領先地位。
GE和中國結(jié)緣很早。早在1908年,GE就在沈陽建立了中國第一家燈泡廠;1999年,GE首席執(zhí)行官杰克 韋爾奇提出了“全球化戰(zhàn)略”,于是GE中國研發(fā)中心落戶上海,和美國紐約、德國慕尼黑及印度班加羅爾并列GE全球四大研發(fā)中心。從美國伊利諾州立大學畢業(yè)的陳向力博士是GE中國研發(fā)中心的創(chuàng)辦者及現(xiàn)任總裁。
《財經(jīng)國家周刊》:針對中國潔凈煤等能源環(huán)境問題,GE在研發(fā)方面有怎樣的側(cè)重點?
陳向力:從研發(fā)角度,我們比較重視三個方向。這是中國研發(fā)中心專門針對中國市場做的。
一個是煤的氣化技術。潔凈煤技術這個說法比較籠統(tǒng),煤的氣化實際是潔凈煤技術中最高的技術。煤炭氣化后的合成氣,可以用于煤化工,做化工產(chǎn)品或肥料;還可以用來發(fā)電,就是常說的IGCC(整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電)技術。
當然,清潔煤還可以用其他方式、比如超臨界方式燃燒發(fā)電;但傳統(tǒng)鍋爐燃燒電煤,是用蒸汽輪機來發(fā)電;IGCC是將煤氣化之后燃燒,用燃氣輪機來發(fā)電。這種方式效率最高,排放最低,基本可以做到零排放,是全球最清潔的用煤發(fā)電方式。
這個技術最關鍵的,是煤的氣化。這個技術是GE中國研發(fā)中心過去五年非常重要的課題,GE的煤炭氣化研究,大部分集中在中國研發(fā)中心來做——我們在中國做著很大的這類項目。無疑,對于煤炭氣化,中國市場是全球最大的。
第二個很有特色,是低熱值廢氣的利用。比如煉鋼,都有高爐氣等廢氣,這些廢氣熱值不高,怎樣把它們充分利用起來再發(fā)電,同時也減少排放,是個大問題。此外,煤層氣也是低熱值的,比天然氣要低很多,其直接用于燃氣輪機發(fā)電是不行的。
針對這個問題,GE中國研發(fā)中心最近幾年在做的項目就是,怎樣把高爐廢氣和煤礦里的煤層氣充分利用起來。就是怎么樣提高熱值、減少雜質(zhì),用到燃氣輪機里面再發(fā)電。
這個過程實際是能量密度的增加,廢氣里含能量的成分實際上是甲烷,甲烷濃度如果只有20%就不夠,要提升到40%,有點類似于提純,把有效的成分增加濃度。這在實驗室小范圍做不難,但要做到大量不間斷生產(chǎn),還是很難的技術問題。
GE在這方面已經(jīng)進入商業(yè)化實施階段,和國內(nèi)鋼鐵行業(yè)正在做這方面的項目。今年我們已有好幾個訂單,有超過一兩百億美金的銷售。
第三個方面,才是許多人很關心的可再生能源,包括風能和太陽能。
《財經(jīng)國家周刊》:環(huán)保界有許多人稱,潔凈煤技術是“偽科學”,其實不過是“碳排放的重新打包”,你怎么看待這種說法?
陳向力:碳不可能完全消失。碳捕捉技術(CCS)可以把二氧化碳捕獲起來,而不是排放掉;但捕獲之后如何大規(guī)模處理二氧化碳,也是大問題。最佳的方案,是把二氧化碳埋存。在地下長期封存起來,在科學上是可行的,在工程上小規(guī)模也可以做到;但大規(guī)模做,還是要有標準以及政府的政策,保證大規(guī)模實施。要埋藏在一些礦井中,這些工作也不是一兩家公司能做到的。
GE做了一些封存方面的研究,但是從公司角度看,這還是很長遠的工程,不是三五年就可以做、可以獲利的事情?,F(xiàn)在業(yè)界還沒有強烈的愿望來做這個工作,主要是動力不夠。
即使二氧化碳不捕捉,而是排掉了,潔凈煤技術還能獲得兩方面的好處:一個通過煤的氣化爐技術把硫、硝等抓住并留存下來,不排放到空氣中;第二是它的發(fā)電效率比一般鍋爐要高很多,煤的熱值利用率也高得多。
《財經(jīng)國家周刊》:2011年,中國的華中地區(qū)持續(xù)“電荒”。您認為中國需要怎樣的能源安全觀和潔凈煤戰(zhàn)略?
陳向力:中國的能源結(jié)構(gòu),煤電還是占很大部分,天然氣占的比例非常小,核能緊跟其后,再往后才是可再生能源。
今后長期來看,有這么兩個方面考慮能源結(jié)構(gòu)和今后能源安全。
一是煤電在中國占很大比例情況下,如何更潔凈地使用煤。美國也一樣,煤電比例很大,這是短期內(nèi)難以改變。
比如煤的氣化,甚至可以達到零排放,但現(xiàn)在這個技術很貴。煤完全清潔,把二氧化碳都捕獲,甚至脫硫脫硝等都可以做到,但成本非常高。
今后幾年,GE致力于開發(fā)的是,怎么進一步把IGCC的造價成本降低,而不需要太多的其他方式來促進,比如政府補貼。
第二個,我認為中國必須注重的能源是天然氣。天然氣很清潔,排放很低,熱能轉(zhuǎn)換成電能的效率非常高,但是中國天然氣儲量不大。值得關注的是非常規(guī)天然氣中的頁巖氣。美國現(xiàn)在非常重視頁巖氣,在這方面GE有很好的技術。
今年我們在成都成立了一個創(chuàng)新中心,因為四川地區(qū)有目前國內(nèi)已經(jīng)探明的最大頁巖氣儲量。我們已經(jīng)成立了工程團隊和研發(fā)團隊,和在GE休斯頓總部的油氣集團合作,他們是專業(yè)做開采技術和傳輸技術的。(劉麗麗)