http://kadhoai.com.cn 2026-04-27 07:39:35 來源:投資者報
“從現在到2015 年,人類還剩下5年時間拯救地球”,英國氣候學家比爾?麥克古爾說。發展資源節約、環境良好的低碳經濟是未來的必然之路。按中國現階段的能源要素稟賦和消費結構,清潔煤使用將成為發展的重點。
有學者指出,到2020年中國年需用煤量為40億噸。而目前已探明的煤炭儲量為1145億噸,按照目前能源的消耗速度,中國已探明的煤炭儲量僅能維持30年的消耗。
另(ling)外(wai),隨(sui)著(zhe)煤(mei)炭(tan)價(jia)格(ge)的(de)持(chi)續(xu)飆(biao)升(sheng),國(guo)內(nei)外(wai)的(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)加(jia)快(kuai)了(le)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)的(de)研(yan)究(jiu)步(bu)伐(fa),努(nu)力(li)尋(xun)找(zhao)將(jiang)煤(mei)炭(tan)轉(zhuan)化(hua)為(wei)綠(lv)色(se)清(qing)潔(jie)燃(ran)料(liao)的(de)方(fang)法(fa)。因(yin)為(wei)煤(mei)炭(tan)燃(ran)燒(shao)產(chan)生(sheng)的(de)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)是(shi)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti),被(bei)認(ren)為(wei)是(shi)氣(qi)候(hou)變(bian)暖(nuan)的(de)最(zui)主(zhu)要(yao)因(yin)素(su)。研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)正(zheng)在(zai)探(tan)索(suo)解(jie)決(jue)之(zhi)道(dao),將(jiang)煤(mei)轉(zhuan)化(hua)電(dian)能(neng)的(de)同(tong)時(shi),實(shi)現(xian)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)零(ling)排(pai)放(fang)。
IGCC:麵向未來的計劃
2005年2月,旨在限定全球溫室氣體排量的《京都議定書》正式生效,該條約的簽署國已經達到140個ge。盡jin管guan美mei國guo是shi溫wen室shi氣qi體ti排pai放fang量liang最zui大da的de國guo家jia,但dan它ta提ti出chu將jiang按an照zhao自zi己ji的de方fang式shi解jie決jue排pai放fang限xian製zhi問wen題ti,拒ju絕jue加jia入ru該gai條tiao約yue。美mei國guo政zheng府fu宣xuan布bu將jiang實shi施shi一yi項xiang名ming為wei“未來發電”的計劃。這個計劃由美國能源部、私人投資者和國際組織共同投資10億美元,在5年內完成設計和建造一座煤基零排放電-氫發電廠。這種發電廠的溫室氣體可以達到零排放的水平,排放出的二氧化碳氣體,通過技術手段將其“存儲”於地下。
這是一項麵向未來的重要計劃。
美國最大的燃煤電力公司(AEP)已經選好廠址,計劃建造一座新型超淨潔發電廠,即集成氣化綜合循環(IGCC)發電廠。人們往往把IGCC看作是新技術,但其實它是由兩種著名的現有實用技術集合而成,而這兩種技術都可以用來實現“未來發電”計劃的最終目標。
diyizhongshimeitanqihuajishu,zaiyangekongzhiwenduheyalidetiaojianxiabufenranshaomei,shiqibianweizhuyaoshiyouyiyanghuatanheqingqizuchengdenongsuohechengqiti,qizhongdezazhirueryanghualiudenghenrongyibeichuqu。dierzhongjishushixunhuan,zhezhongjishuyijingzaitianranqifadianchangdedaopubiancaiyong,wolundequdonglilaiziyutianranqiliuhefeiresuochanshengdeqiliu。gengweizhongyaodeshicongqiliuzhongbuhuoeryanghuatanbicongchuantongfadianchangdeyancongzhongbuhuoeryanghuatanyaorongyishixiandeduo。
IGCC發電技術比現今普遍采用的燃煤發電技術先進很多。APE電力部門執行副董事長羅伯特?鮑威爾斯表示:“我(wo)們(men)已(yi)經(jing)對(dui)這(zhe)種(zhong)技(ji)術(shu)進(jin)行(xing)了(le)深(shen)入(ru)研(yan)究(jiu)。人(ren)類(lei)從(cong)上(shang)世(shi)紀(ji)初(chu)已(yi)經(jing)開(kai)始(shi)使(shi)用(yong)煤(mei)炭(tan)氣(qi)化(hua)技(ji)術(shu),這(zhe)種(zhong)技(ji)術(shu)在(zai)石(shi)油(you)化(hua)學(xue)工(gong)業(ye)和(he)石(shi)油(you)冶(ye)煉(lian)工(gong)業(ye)已(yi)經(jing)使(shi)用(yong)多(duo)年(nian)。此(ci)外(wai),我(wo)們(men)現(xian)在(zai)就(jiu)擁(yong)有(you)自(zi)己(ji)的(de)循(xun)環(huan)燃(ran)燒(shao)發(fa)電(dian)廠(chang)。因(yin)此(ci)這(zhe)兩(liang)種(zhong)技(ji)術(shu)都(dou)是(shi)成(cheng)熟(shu)的(de)和(he)先(xian)進(jin)的(de)。”
除了APE之(zhi)外(wai),美(mei)國(guo)國(guo)內(nei)和(he)其(qi)他(ta)國(guo)家(jia)的(de)大(da)型(xing)能(neng)源(yuan)公(gong)司(si)對(dui)煤(mei)炭(tan)液(ye)化(hua)技(ji)術(shu)也(ye)十(shi)分(fen)重(zhong)視(shi)。美(mei)國(guo)賓(bin)夕(xi)法(fa)尼(ni)亞(ya)州(zhou)的(de)一(yi)個(ge)工(gong)業(ye)財(cai)團(tuan)正(zheng)計(ji)劃(hua)建(jian)造(zao)一(yi)個(ge)工(gong)廠(chang),從(cong)南(nan)非(fei)能(neng)源(yuan)業(ye)巨(ju)頭(tou)薩(sa)索(suo)爾(er)集(ji)團(tuan)引(yin)進(jin)煤(mei)炭(tan)液(ye)化(hua)技(ji)術(shu),工(gong)廠(chang)的(de)設(she)計(ji)產(chan)能(neng)為(wei)每(mei)天(tian)生(sheng)產(chan)5000桶煤炭液化油。皮博迪能源公司也正在計劃在伊利諾依州建一個工廠,利用煤來生產天然氣。在美國之外,一些能源公司正在計劃建造“純氧燃燒”工廠,主要使用純淨氧氣來燃燒煤,以更易於捕獲濃縮的二氧化碳。
APE預計,擬建的IGCC發電廠總投資將比傳統發電廠高15%~20%。但dan是shi,一yi旦dan聯lian邦bang政zheng府fu頒ban布bu實shi施shi限xian製zhi二er氧yang化hua碳tan排pai量liang的de有you關guan措cuo施shi,這zhe些xie投tou資zi就jiu可ke以yi很hen快kuai回hui收shou。由you於yu發fa電dian廠chang一yi般ban都dou位wei於yu開kai闊kuo地di帶dai,有you足zu夠gou的de空kong間jian可ke以yi存cun儲chu自zi身shen排pai放fang出chu來lai的de二er氧yang化hua碳tan,在zai這zhe種zhong背bei景jing下xia就jiu可ke以yi將jiang這zhe些xie存cun儲chu的de二er氧yang化hua碳tan銷xiao售shou給gei其qi他ta公gong司si,獲huo得de利li潤run。根gen據ju估gu算suan,IGCC發電廠的收益將比傳統的發電廠高50%,前qian者zhe的de效xiao率lv也ye高gao於yu後hou者zhe,在zai形xing成cheng一yi定ding規gui模mo時shi其qi成cheng本ben還hai將jiang會hui進jin一yi步bu下xia降jiang,同tong時shi,隨sui著zhe設she計ji水shui平ping和he所suo用yong材cai料liao的de改gai進jin,效xiao率lv也ye將jiang會hui進jin一yi步bu提ti升sheng。此ci外wai,由you於yu捕bu獲huo得de的de二er氧yang化hua碳tan可ke以yi被bei注zhu入ru油you田tian以yi提ti高gao產chan量liang,其qi廢fei棄qi物wu的de市shi場chang前qian景jing也ye被bei逐zhu漸jian看kan好hao。
IGCC是shi一yi種zhong成cheng熟shu技ji術shu,所suo帶dai來lai的de效xiao益yi也ye是shi顯xian著zhu的de,而er且qie可ke以yi有you效xiao降jiang低di二er氧yang化hua碳tan的de排pai放fang。那na麼me,為wei什shen麼me這zhe種zhong先xian進jin的de技ji術shu不bu能neng夠gou被bei廣guang泛fan地di采cai納na呢ne?霍huo華hua德de?赫爾州戈是麻省理工大學的化工專家,他管理一個被稱為“碳捕獲專項行動”的工業財團。赫爾州戈認為:“jishubenshenbingbushiyigexianzhixingyinsu,guanjianyinsushijingjifangmiandejili。congjishujiaodulaikan,womenkeyihenkuaishixianzheyimubiao。danruguozhengfubucaiqugulixingzhengce,zaizhefangmianjiangbuhuiyoutaidadezuowei。”
清潔關鍵:捕捉與處理二氧化碳
qingjiemeijishuguanjiandebuzhoushibuhuomeiranshaohouchanshengdeeryanghuatan。zhiyouzheyangcainengzuzhiwenshiqitidepaifang。tuoshanchulihuozheliyongbeibuhuodeeryanghuatan,zechengweiyanjiurenyuantansuodelingyigejishuketi。
將(jiang)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)注(zhu)入(ru)地(di)表(biao)以(yi)下(xia)已(yi)成(cheng)為(wei)現(xian)今(jin)增(zeng)加(jia)油(you)氣(qi)開(kai)采(cai)量(liang)的(de)一(yi)種(zhong)常(chang)用(yong)方(fang)法(fa),但(dan)其(qi)主(zhu)要(yao)目(mu)的(de)並(bing)不(bu)是(shi)永(yong)久(jiu)性(xing)地(di)存(cun)儲(chu)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)。亟(ji)待(dai)解(jie)決(jue)的(de)一(yi)個(ge)關(guan)鍵(jian)問(wen)題(ti)是(shi):我們能否把二氧化碳安全地存儲在我們想存放的任何地方?
科學家認為,最安全的辦法是將捕獲的二氧化碳永久地存儲於地表以下的某一個地方。主要方法是將二氧化碳“注入”到dao地di表biao以yi下xia並bing對dui其qi進jin行xing礦kuang物wu化hua後hou再zai埋mai藏zang。這zhe種zhong方fang式shi的de潛qian在zai威wei脅xie是shi,一yi旦dan這zhe些xie二er氧yang化hua碳tan最zui終zhong通tong過guo其qi他ta途tu徑jing被bei排pai放fang到dao大da氣qi層ceng中zhong,將jiang會hui導dao致zhi全quan球qiu變bian暖nuan進jin一yi步bu加jia劇ju。
另(ling)一(yi)個(ge)問(wen)題(ti)是(shi),如(ru)果(guo)在(zai)努(nu)力(li)降(jiang)低(di)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)排(pai)放(fang)量(liang)的(de)同(tong)時(shi),人(ren)類(lei)依(yi)然(ran)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)的(de)消(xiao)費(fei)量(liang),那(na)麼(me)減(jian)排(pai)的(de)任(ren)務(wu)會(hui)異(yi)常(chang)艱(jian)巨(ju),這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)對(dui)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)液(ye)化(hua)後(hou)再(zai)存(cun)儲(chu)的(de)龐(pang)大(da)投(tou)入(ru),相(xiang)當(dang)於(yu)人(ren)類(lei)開(kai)采(cai)原(yuan)始(shi)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)的(de)投(tou)入(ru)!
美國地質學家最近的一項研究成果,給人們提出了這方麵的警示。50年(nian)前(qian),為(wei)了(le)增(zeng)加(jia)石(shi)油(you)產(chan)量(liang),得(de)克(ke)薩(sa)斯(si)州(zhou)一(yi)個(ge)古(gu)油(you)井(jing)曾(zeng)被(bei)注(zhu)滿(man)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan),並(bing)用(yong)水(shui)泥(ni)加(jia)固(gu)管(guan)道(dao)。不(bu)久(jiu)前(qian),美(mei)國(guo)洛(luo)斯(si)阿(e)拉(la)莫(mo)斯(si)國(guo)家(jia)實(shi)驗(yan)室(shi)地(di)質(zhi)學(xue)家(jia)喬(qiao)治(zhi)?古斯瑞獲得了其中一塊加固水泥,發現其中的一部分已經出現了斑點,科學家推斷這是由50nianqiancunchudeeryanghuatanhedixiashuihunhehouxingchengdetansuanfushisuozhi。zheyijieguotixingrenmen,haidicunchudeeryanghuatankenenghuiduiqijiaguzuoyongdeshuinichanshengfushi,liyongzhezhongfangfacunchudeeryanghuatanzuizhongrengranyoukenenghuibeishifangdaodaqicengzhong。guozhenruci,xuejianeryanghuatanpailiangsuodailaidezanshixinghaochujianghuixiaoshidaijin。
raner,duoshurenyiranduizhezhongfangfabaochijinshendeleguantaidu,renweirenleiyijibenzhangwolezhengquechulizheyiwentidedabufenjishu。jiezhimuqian,caiyongzhezhongcunchufangfa,nuoweiguojiashiyougongsihedaketameiqihuachangdouyifenbiecunchule2000萬噸二氧化碳;阿爾及利亞的一個天然氣田也存儲了1700萬噸二氧化碳;荷蘭的一個項目則存儲了800萬噸二氧化碳。 聯合國政府間氣候變遷專家小組估計,采用適當的技術可以將所存儲二氧化碳總量的99%保留100年以上,隨著技術的進步,這一年限有可能增加到1000年。
除了對二氧化碳捕獲後進行存儲、出售給石油公司,用以增加油氣產量之外,另外一種方案是利用二氧化碳生產甲醇,它是比氫氣更實用的燃料。 目前,人類已經吹響了向“氫能經濟”邁mai進jin的de號hao角jiao。但dan在zai這zhe個ge過guo程cheng中zhong,除chu了le氫qing氣qi生sheng產chan之zhi外wai,氫qing氣qi的de輸shu送song和he儲chu藏zang都dou需xu要yao全quan新xin的de設she施shi,並bing且qie燃ran料liao電dian池chi技ji術shu也ye必bi須xu有you實shi質zhi性xing的de進jin展zhan。相xiang比bi之zhi下xia,“甲醇經濟”則(ze)相(xiang)對(dui)容(rong)易(yi)實(shi)現(xian)。因(yin)為(wei)利(li)用(yong)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)和(he)氫(qing)氣(qi)生(sheng)產(chan)的(de)甲(jia)醇(chun)是(shi)一(yi)種(zhong)液(ye)態(tai)能(neng)源(yuan)形(xing)式(shi),可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)目(mu)前(qian)的(de)設(she)施(shi)來(lai)輸(shu)送(song)甲(jia)醇(chun),並(bing)且(qie)甲(jia)醇(chun)經(jing)過(guo)改(gai)進(jin)後(hou)就(jiu)可(ke)以(yi)作(zuo)為(wei)汽(qi)車(che)燃(ran)燒(shao)使(shi)用(yong)。
美國南加州大學洛克爾碳氫研究所所長、諾貝爾化學獎獲得者喬治?奧拉赫教授是“甲醇經濟”的積極倡導者,他對此充滿信心。他說:“從以碳為基礎的經濟向‘氫能經濟’過渡是一種美好的設想,但真正實現這一目標並不容易,而我們擁有大量可以循環利用的二氧化碳。”
目前,隨著國際上IGCC機組從示範到商業化的運行,國內也開始大力發展IGCC技術。華能天津IGCC綠色煤電工程示範項目已經於2009年5月批複,現正在建設過程中。目前國內已經報批和進行可行性研究的IGCC項目還有:華電杭州半山IGCC工程示範項目、中國煙台發電廠IGCC項目、中廣核東莞電化太陽洲4×200MW IGCC示範工程項目等。由於IGCC項目符合國家的節能減排政策,國家發改委已經開始重視並對IGCC項目采取很寬鬆的政策,以前沒有審批,主要是考慮初期投資非常大。