新華網(wǎng)北京7月22日電(記者鄭曉奕)作為以煤電為主的國(guó)內(nèi)第一大、全球第二大發(fā)電企業(yè),華能集團(tuán)致力于煤電清潔化科技的研發(fā)。近日,記者走進(jìn)位于北京郊區(qū)昌平的華能清潔能源研究院,探秘我國(guó)幾項(xiàng)綠色煤電前沿科技的研發(fā)進(jìn)展。
IGCC:把煤氣化后發(fā)電實(shí)現(xiàn)近零排放
IGCC(整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng))因發(fā)電效率高、污染物近零排放,是未來(lái)煤基清潔發(fā)電的一個(gè)重要發(fā)展方向。華能集團(tuán)于2012年11月在天津商運(yùn)了中國(guó)首座、世界第六座IGCC電站。
這座電站的核心技術(shù)之一兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù),由華能清能院研發(fā)并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。該院院長(zhǎng)許世森介紹,這一技術(shù)已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平,可完全替代進(jìn)口產(chǎn)品,突破了大型氣化爐被殼牌、GE等跨國(guó)公司壟斷的局面。
目前天津IGCC電站面臨發(fā)展困境。他介紹,一是部分技術(shù)和工藝還需要進(jìn)一步優(yōu)化和完善。二是建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本高,處于虧損狀態(tài),難以實(shí)現(xiàn)贏利。據(jù)悉,其單位造價(jià)在13800元/千瓦左右,遠(yuǎn)高于4000元/千瓦的常規(guī)燃煤機(jī)組造價(jià)。
這項(xiàng)示范工程如何實(shí)現(xiàn)可推廣、可復(fù)制的目標(biāo)?華能集團(tuán)科環(huán)部主任趙毅認(rèn)為,在造價(jià)上,通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)、主設(shè)備量產(chǎn)、提高標(biāo)準(zhǔn)化程度等手段,使單位造價(jià)降至1萬(wàn)元以下將具有經(jīng)濟(jì)性;在發(fā)電成本上,完善工藝使制氣完全成本控制在3元/立方米,與天然氣價(jià)格相比將具有明顯優(yōu)勢(shì)。
IGCC還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)是,能與二氧化碳捕集與封存技術(shù)相結(jié)合,以較低成本大幅度消減碳排放。“掌握這項(xiàng)核心技術(shù)可大大提升我國(guó)在節(jié)能減排和應(yīng)對(duì)全球氣候變化問(wèn)題上的影響力和話語(yǔ)權(quán)。”趙毅說(shuō)。
700℃:燃煤發(fā)電更高溫更高效
700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)是目前發(fā)達(dá)國(guó)家積極發(fā)展的清潔燃煤發(fā)電技術(shù),可將目前最先進(jìn)的超超臨界發(fā)電機(jī)組主蒸氣溫度從600℃提高到700℃以上,發(fā)電效率由45%提高至50%左右,耗煤量減少30%,污染物排放大幅減少。
我國(guó)2010年設(shè)立了這項(xiàng)技術(shù)與設(shè)備的研發(fā)及應(yīng)用示范項(xiàng)目,由華能清能院牽頭攻關(guān)。許世森介紹,這個(gè)研發(fā)項(xiàng)目的首個(gè)關(guān)鍵部件驗(yàn)證試驗(yàn)平臺(tái)將于年底在華能南京電廠建成,用于700℃材料測(cè)試和關(guān)鍵部件的開(kāi)發(fā)。“我國(guó)700℃技術(shù)的發(fā)展與國(guó)外基本同步,我國(guó)完全有能力率先建造世界首臺(tái)700℃機(jī)組,從而大大推動(dòng)我國(guó)電力工業(yè)及材料、裝備制造業(yè)的發(fā)展。”
燃料電池:不燃燒直接轉(zhuǎn)化成電更便攜高效
燃料電池是利用電化學(xué)反應(yīng)將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電裝置,具有小型高效、排放低、噪音小、燃料適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn),主要用于航天器、汽車及便攜電源。這項(xiàng)技術(shù)具有未來(lái)戰(zhàn)略意義,歐美對(duì)我國(guó)實(shí)施嚴(yán)格技術(shù)保密。
記者在華能清能院燃料電池實(shí)驗(yàn)室了解到,該院致力于自主研發(fā),目前已掌握了燃料電池關(guān)鍵材料的制備、關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)和制備等技術(shù),已開(kāi)發(fā)出5千瓦的燃料電池發(fā)電裝置,正在開(kāi)發(fā)50至100千瓦的裝置。許世森說(shuō):“有望進(jìn)一步降低制造成本,提高燃料電池性能,形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。”
趙毅說(shuō),對(duì)于能源消費(fèi)七成靠煤的中國(guó)來(lái)說(shuō),通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新使燃煤發(fā)電更高效、清潔、低碳,有利于改善環(huán)境,保障國(guó)家能源供應(yīng)安全,也有利于提升電力企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。