清潔煤遇冷 發(fā)展煤炭加工和回收才有意義

北極星火力發(fā)電網(wǎng)訊:奧斯卡獲獎導演喬爾·科恩和伊桑·科恩拍過這樣一個宣傳片：推銷員熱情地向顧客推銷一款標有“清潔煤炭”字樣的清新劑，當全家人滿懷期待地使用時，瓶子里卻噴出了嗆人的黑煙。

在宣傳片的結尾，出現(xiàn)了這樣一句話：“現(xiàn)實生活中，根本沒有清潔煤。”

清潔煤產(chǎn)業(yè)曾被認為是未來新能源發(fā)展的方向，現(xiàn)在卻在全球范圍內(nèi)陷入前所未有的低迷境況。這項面向未來的技術，迫切需要來自政府經(jīng)濟和政策上的支持。

清潔煤技術碰壁

有研究表明，霧霾天氣的形成就和火電有很大關系。統(tǒng)計顯示，北京市PM2.5的來源構成中，鍋爐供暖等燃煤行為，貢獻了17%的PM2.5，僅次于機動車污染。另一丁事實是，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。

在煤電占很大能源比例的情況下，實現(xiàn)煤的清潔利用，對解決能源安全和溫室氣體排放兩大問題都至關重要。

全球發(fā)電行業(yè)一直在積極探索綠色煤電之路。根據(jù)規(guī)劃，我國預期在2020年，通過“整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)”(IGCC)將平均煤耗降低至320克/度，這一標準低于美國現(xiàn)有的350克/度。

IGCC被認為是清潔煤領域的首選技術，這項技術先把煤炭研磨成粉末，然后用鍋爐蒸燒汽化，接著用汽化煤炭中的可燃性氣體(一氧化碳和氫)使燃氣輪機運轉(zhuǎn)，并用由此產(chǎn)生的排熱形成蒸汽使蒸汽輪機運轉(zhuǎn)。

目前，采用燃氣輪機和蒸汽輪機的兩段式復合發(fā)電在天然氣火力發(fā)電中已經(jīng)相當普及，并且實現(xiàn)了50%以上的能效，同時二氧化碳排放量也會隨之大幅度下降。

IGCC的優(yōu)勢不僅僅是提高了電力生產(chǎn)效率，還在燃燒之前從燃料中去除了硫和重金屬等有害物質(zhì)。國內(nèi)也大力推進了IGCC技術，目前已經(jīng)報批和進行可行性研究的就有華電杭州半山IGCC工程示范項目、中國煙臺發(fā)電廠等多個項目。

不過，IGCC技術始終沒有得到預期中的快速推廣和發(fā)展。雖然IGCC技術具有高效率和環(huán)境友好等優(yōu)點，但普及這項技術的最大難題在于投資金額大。資料顯示，IGCC電廠的造價高達1.6萬元/千瓦，約為普通燃煤電廠的4倍。由于缺乏國家支持和電價政策傾斜，IGCC的前景更不確定。

除了IGCC，清潔煤技術關鍵的步驟是CSS，即捕獲煤燃燒后釋放的二氧化碳，并將其永久地存儲于地表之下，從而阻止溫室氣體的排放�，F(xiàn)在有若干CSS技術，包括在燃燒后從廢氣中洗滌二氧化碳，或者在發(fā)電前從燃料中分離二氧化碳。

不過，這項技術由于涉及二氧化碳的存儲安全等問題，也在近年陷入沉寂。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2011～2012年，全球共有11個大型CSS項目碰了壁。

另謀出路

煤電行業(yè)有句行話：“10克煤耗，一代技術。”即每度電降低10克煤耗，就意味著一次技術升級，難度頗大。

濫竽充數(shù)者已經(jīng)出現(xiàn)。有業(yè)內(nèi)人士曾透露，現(xiàn)在的清潔煤項目多是打著“循環(huán)經(jīng)濟”、“節(jié)能減排”等噱頭，“99%都是包裝出來的，沒有幾個能真正做到”。

全球某環(huán)保NGO(非政府組織)的氣候與能源項目主任孫慶偉表示：“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。”這種建立在高能耗和高成本基礎上的CCS技術，被認為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)范碳封存的實施及進行安全性監(jiān)測。”

國外的清潔煤項目進展得也不甚順利。美國政府在2002年建立了“清潔煤能源計劃”，但10年過去，能源計劃里的18個項目只完成了3個，另有7個已經(jīng)中止。

在可再生能源格局中，風能和光伏技術已經(jīng)成熟，此外核電和水電也被認為是中國未來的發(fā)電主力。

另外，在可預見的未來，全世界都認為將會燃燒更多的煤炭、釋放更多的二氧化碳，要想達到與此完全不同的結果——即繼續(xù)增加燃煤火力發(fā)電站，但減少溫室氣體的排放——也許真的需要依賴于清潔煤炭技術。

但是，考慮到這些技術尚未成熟，煤炭產(chǎn)業(yè)并不情愿花費額外的錢來采購新設備、興建新廠房，而這些則是IGCC技術所必需的。任何新能源技術的采用也都要依靠政府的經(jīng)濟支持和政策支持。

政府對是否支持清潔煤技術態(tài)度并不明朗。“未來是減少對煤炭依賴，還是繼續(xù)走清潔煤技術路線?”中國電監(jiān)會一官員稱，“這確實是個大問題。”

但在傳統(tǒng)能源領域發(fā)展資源再生和回收利用的“靜脈產(chǎn)業(yè)”，包括將粉煤灰、煙氣脫硫石膏等火電副產(chǎn)品變廢為寶的再資源化技術，還有很大的發(fā)展空間。

目前，國內(nèi)余熱資源特別是其中的低品位熱源通常未加任何利用，直接進行排放。據(jù)研究表明，余熱資源中的60%可以回收利用。

在IGCC和CSS前途未卜的情況下，大力發(fā)展煤炭加工和回收技術，提高煤炭燃燒效率，似乎有更大的現(xiàn)實意義。