綠色煤電技術(shù)是一種新型煤炭發(fā)電技術(shù)，它結(jié)合了整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）和碳捕集與封存（CCS）技術(shù)，旨在實(shí)現(xiàn)污染物的回收和二氧化碳的分離、利用或封存。
技術(shù)原理
綠色煤電技術(shù)的核心在于整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）和碳捕集與封存（CCS）。IGCC技術(shù)將煤轉(zhuǎn)化為合成氣，然后通過(guò)一系列凈化過(guò)程去除其中的雜質(zhì)，最終使用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電。CCS技術(shù)則是將產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行捕捉和儲(chǔ)存，從而減少大氣中的溫室氣體排放。
發(fā)展歷程
2004年，華能集團(tuán)提出了“綠色煤電”計(jì)劃，旨在建立一座近零排放的示范電站。2005年，華能聯(lián)合多家能源公司成立綠色煤電有限公司，共同推進(jìn)該項(xiàng)目。2009年7月，中國(guó)首個(gè)IGCC示范工程——華能天津IGCC電站示范工程開(kāi)工建設(shè)。該計(jì)劃分為三個(gè)階段實(shí)施，預(yù)計(jì)在10年內(nèi)完成示范電站的建設(shè)。
實(shí)施計(jì)劃
第一階段
自2006年起，重點(diǎn)進(jìn)行了2000噸日級(jí)兩段式干煤粉加壓氣化爐的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證大型高溫煤氣凈化技術(shù)和大型電熱化多聯(lián)供的系統(tǒng)集成技術(shù)。計(jì)劃于2011年建成250MW級(jí)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的IGCC電站，并在電站內(nèi)同步建設(shè)“綠色煤電”實(shí)驗(yàn)室。
第二階段
此階段主要是技術(shù)的鞏固和發(fā)展，包括完善IGCC系統(tǒng)的集成和運(yùn)行技術(shù)，進(jìn)行氣化爐放大技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的論證，以及開(kāi)展中試系統(tǒng)研究，涉及煤氣制氫儲(chǔ)氫技術(shù)、CO?分離技術(shù)、CO?封存和利用技術(shù)、燃料電池發(fā)電技術(shù)以及氫氣燃機(jī)技術(shù)等。
第三階段
計(jì)劃于2016年左右建成400MW級(jí)“綠色煤電”示范工程，集成大規(guī)模煤制氫和氫能發(fā)電、CO?捕集和封存等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤炭的高效利用以及污染物和CO?的近零排放。
成果展示
能源轉(zhuǎn)換效率
華能在2010年的平均供電煤耗降至324.5克/千瓦時(shí)，較2005年降低了21克/千瓦時(shí)。預(yù)計(jì)到2020年將進(jìn)一步降至314克/千瓦時(shí)，達(dá)到世界煤電機(jī)組先進(jìn)能效水平。
清潔能源比重
截至2010年，華能清潔能源發(fā)電裝機(jī)比重超過(guò)15%，較2005年提高了約10個(gè)百分點(diǎn)。計(jì)劃到2020年，清潔能源比重將達(dá)到或超過(guò)35%，較2005年提高約30個(gè)百分點(diǎn)。
單位污染物排放水平
華能單位煤電發(fā)電量二氧化硫、氮氧化物和煙塵的排放量，至2010年分別比2005年降低了66%、16%和56%。
溫室氣體排放強(qiáng)度
華能單位發(fā)電量二氧化碳排放量，預(yù)計(jì)到2020年將降至526克/千瓦時(shí)，較2005年下降約30%。
技術(shù)特點(diǎn)
綠色煤電技術(shù)擁有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，除了燃機(jī)采用聯(lián)合供貨方式外，其余設(shè)備均在國(guó)內(nèi)采購(gòu)和制造。IGCC技術(shù)不同于傳統(tǒng)的燃煤電廠，它通過(guò)煤氣化和燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電集成，實(shí)現(xiàn)了污染物的提前去除和高效的煙塵濃度控制。IGCC系統(tǒng)設(shè)有多聯(lián)產(chǎn)和副產(chǎn)品的綜合利用功能，如氣化爐排出的灰渣可用于建材生產(chǎn)，單質(zhì)硫也可回收。
國(guó)際交流
2009年7月，美國(guó)賓夕法尼亞州未來(lái)燃料公司引入了華能自主開(kāi)發(fā)的兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)，標(biāo)志著我國(guó)煤氣化技術(shù)首次進(jìn)入發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)。
面臨挑戰(zhàn)
盡管綠色煤電技術(shù)具備高起點(diǎn)和自主創(chuàng)新的特點(diǎn)，但在政策、資金、行業(yè)壁壘、運(yùn)營(yíng)成本等方面面臨挑戰(zhàn)。政策層面的支持對(duì)于新興技術(shù)的推廣尤為重要，資金投入也是關(guān)鍵因素。此外，跨行業(yè)合作和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定也是實(shí)現(xiàn)二氧化碳捕集和封存的重要條件。
參考資料 >
構(gòu)建新型電力系統(tǒng) 綠色煤電大有可為.人民網(wǎng).2024-10-29