在現實的能源需求背景下,環保壓力-5能源供應在清潔煤電領域找到了平衡
談論能源危機解決方案時提煤電,多少有些不合時宜,因其污染環境、不可再生。然而,由于來來相當長的時間內,在我國能源構成中,煤電依然會占很大的比重,我們又不得不提及。終于,能源需求、環保壓力與能源供應在清潔煤電上找到了平衡。
在此領域,五大發電集團之一的中國華能集團公司(以下簡稱華能集團)首先做出了領先者的姿態。2009年3月23日,中國華能集團公司控股的西安熱工研究院與美國未來燃料公司在上海簽署了《美國賓夕法尼亞15萬kw lGCC(整體煤氣化聯合循環)項目煤氣化技術使用許可原則協議》這是我國具有自主知識產權的清潔煤電關鍵技術——干煤粉加壓氣化技術首次進入西方發達國家和國際能源市場,標志著該項技術達到國際先進水平。
實際上,為進一步實現清潔高效利用煤炭發電和減少溫室氣體排放的目標,早在2004年,華能就提出了“綠色煤電”計劃,研究開發并示范推廣新一代煤炭發電技術,旨在開發以煤氣化制氫、氫能發電為主,并對二氧化碳進行分離及處理的新一代化石能源系統。這一計劃主要涉及大型高效煤氣化技術、煤氣凈化技術等幾項關鍵技術。
艱難的邁步
2009年7月6日,華能集團主導推進的我國首座自主開發、設計、制造并建設的整體煤氣化聯合循環發電技術即IGcC示范工程項目:華能天津IGCC示范電站,在天津臨港工業區開工建設。此舉被業內看作是中國“綠色煤電”計劃快速發展的信號。
據了解,華能天津lGCC示范電站是中國第一座、世界第六座IGCC發電站。該電站首期將投資22億元,建設25萬kwlGCC機組一臺,采用華能自主研發的具有自主知識產權的兩段式干煤粉氣化妒技術,機組計劃于2011年建成投產發電。
作為目前世界最清潔、技術最先進的發電項目之一,該項目的主要投資建設方綠色煤電公司占75%股份,天津市國資委旗下能源開發主體——天津市津能投資公司占25%的股份。綠色煤電有限公司則由5大發電集團公司以及中國神華集團公司、國家開發投資公司、中國中煤能源集團公司等共同出資成立。其中華能集團作為控股股東,占有51%股份。
據了解,華能的“綠色煤電”計劃,將用10年左右的時間,分三階段實施,于2016年左右建成40萬kw級綠色煤電示范工程。其中,第一階段,建設250MW級IGCC示范電站,自主開發2000噸/天級的干煤粉加壓氣化爐,同步建設綠色煤電實驗室。第二階段,完善lGCC電站,研發綠色煤電關鍵技術。這個階段是技術的鞏固和發展階段。第三階段,實施綠色煤電示范項目。
不為人知的事實是:從項目論證到批復經過了艱難的過程——綠色煤電一期項目開工已比原計劃推遲了兩年。按照項目的最初規劃,該25萬kwlGCC示范電站計劃于今年建成。而項目直到今年5月22日才獲得國家發改委的正式批準。對此,綠色煤電公司人士介紹,主要是因為國家發改委需要時間論證項目開發模式:是高價引進國外技術還是自主研發?是建設一個示范項目還是同時開建一批項目?
最終,國家發改委選擇了以國內自主研發模式,并將華能天津IGCC電站確定為國家示范項目,先開建一家再逐步推廣,以給國內設備商留足時間消化技術,帶動相關設備制造業發展,以降低工程造價。
效益與成本的考量
據華能集團副總經理烏若思對外透露,IGCC技術有兩個主要特點:一是使煤炭發電達到包括二氧化碳在內的污染物近零排放,二是大幅度提高煤炭發電效率。
他提供的一組數據更為直觀:天津lGCC示范電站工程電站建成后,將成為中國IGCC示范電廠,預期發電效率達48%,脫硫效率達99%以上。與普通的30萬kw燃煤電站相比,綠色煤電電站年耗煤量少7萬噸,而且二氧化碳的排放只是普通電站的十分之一。
相關人士也認為,通過技術進步和規模生產未來建造的成本將得到有效控制,未來可大規模推廣。此外,還可以通過繪普通燃氣電廠加裝干煤粉氣化爐裝置。解決國內近60家燃氣電廠的氣源問題。同時,對于改造目前已失去成本優勢的30萬kw火電機組也有重要作用。這可謂一舉多得。
然而,效益總是建立在成本的基礎上,此事古難全。與水電站、風電場等面臨的相同問題是:雖然建成后能夠實現更高的環保效益,但工程建設的前期投入也是巨大的。
造價偏高也成為IGCC電站商業化面臨的主要瓶頸。綠色煤電公司人士告訴媒體,IGCC電站的造價與國內普通同等級火電站相比,建造成本接近每千瓦上萬元,投資規模將是普通火電站的2~3倍。
該人士介紹,綠色煤電二期工程即建設40萬kw級綠色煤電電站前期工作已在開展,也正在開展相關技術前期研究和選址工作。據了解,由于裝機規模增大,再加上技術復雜,二期工程投資額也將比一期工程大幅增加,初步估計投資將可能超過50億元。
廈門大學中國能源經濟研究中心主任林伯強認為,上網電價偏低則成為阻礙綠色煤電發展另一個原因。“為什么這種技術在中國始終沒有大面積地推廣開來?主要是因為電價的問題和技術本身成本問題。”林伯強認為,清潔能源發電成本比較高,同時,這種電對于電網來說沒有利益。對電企來說是垃圾電,是負擔,并且沒有回報,所以企業積極性一直不高。
他表示,清潔煤發電遠景令人看好,因為中國目前以煤為主的能源利用格局短期無法改變,但面臨著二氧化碳排放的問題。由于國內技術沒有國外成熟,成本又比較高。而且由于中國電價控制比較嚴格,因此清潔煤發電仍存在問題。
與可再生能源面臨的窘境相同,上網電價也成為清潔煤電的推廣桎梏。在林伯強看來,“想用清潔煤發電。上網電價就要調高,因為發電成本比較高。清潔煤發電的發展有待于電價機制的改革,只有電價理順了,清潔煤發電技術才會有好的發展。”
上網電價偏低則成為阻礙綠色煤電發展另一個原因。清潔能源發電成本比較高,同時,這種電對于電網來說沒有利益,對電企來說是垃圾電,是負擔,并且沒有回報,所以企業積極性一直不高。