倪维斗院士：系统整合和战略规划才是解决能源困局的关键

在南苑讲坛中，倪维斗院士用朴实却不失生动的语言，向我们介绍了他的求学之路，他从对南模的情怀讲起，后来考入清华大学，并先后两次赴苏联留学深造，并在劳动中重新绽放了光彩，回到清华大学教书。望我盟有关地方和企业抓住此次重要契机，以增强能源自主保障能力和推动煤炭清洁高效利用为导向，以技术升级示范为主线，以国家能源战略技术储备和产能储备为重点，加强煤炭深加工自主创新，加快先进技术产业化，推动重大示范项目建设，提升煤炭转化效率和效益，强化生态环境保护，降低工程造价和生产成本，不断增强产业竞争力和抗风险能力，将煤炭深加工产业培育成为我盟现代能源体系的重要组成部分。中国煤炭科工集团是享有盛誉的煤矿技术研发机构，科技实力雄厚，科研成果斐然，希望中国煤炭科工集团与同煤集团进一步加强合作，结合煤矿生产实际需要，加大在煤炭产品清洁利用、巷道快速掘进、支护方式和材料选择的优化等方面的科研力度，共同促进煤炭开采利用技术实现跨越式发展。

煤炭的贡献不可忽视

以煤为主是符合我国资源禀赋的不可变化的事实，其他替代能源只能是辅助能源，而不能成为主力。

中国改革开放以来面临的最大的问题是社会主义理论被妖魔化、核心价值观虚无化、基本内涵空心化的问题。评审“中国好技术”的目的就是要把蕴藏在民间的好技术变成好产品，把好产品推向国内外市场，让中国的好产品变成中国的好品牌，让中国的好品牌产生巨大经济效益和社会影响。英国现60厘米长巨大老鼠 巨大老鼠形成原因 巨大老鼠图片。

我国这么多的人口，都希望过现代化的生活，社会要不断发展，技术在不断进步，能源需求越来越大，2016年我国能源消耗总量已达43.6亿吨标准煤，在我国缺油、少气的资源条件下，靠什么能源来满足？

除煤炭外，其他能源潜力不大

天然气

现在很多人把希望寄托在天然气身上，中俄燃气(中国和俄罗斯的天然气合作供应协议)380亿立方米，相当于2700万吨标准煤;我国的天然气储量为3600亿立方米，相当于2.6亿吨标准煤，已是极限。目前天然气的用量是煤的1/20，远期来看，天然气的用量仍将只是煤的1/15。

核电

2016年的装机量是3364万千瓦，年发电量为2133亿千瓦时，占全部发电总量的3.5%。规划2020年装机5800万千瓦，到2030年装机1.2亿千瓦，发电8000亿千瓦时，折合来看是1亿标准煤。铀资源的贫乏，100万千瓦机组建堆时首次要339吨铀，每年还要补充15吨铀235和铀238，铀进口依存度已超过90%。核电不能成为我国能源发展主要方式，只能是补充方式。

水电

来看水电，7亿千瓦的理论蕴藏量装机，技术可开发不到5.5亿千瓦，而经济可开发4亿千瓦。2016年发电量1.19万亿千瓦时，相当于约2.15亿吨标准煤。水电装机容量已达3.32亿千瓦，开发度已达到了75%，剩下的1亿千瓦中包含有雅鲁藏布江的蕴藏量，实际开发方面存在国际问题。水能只占全世界按人口平均的25%，风电、太阳能只占能源消费总量的几个百点。

天然气、核电、水电、风电、太阳能等发电量加起来≈7.0亿吨标准煤，这相比2016年我国40多亿煤的能源消耗，是个小数。山西内蒙一带的几千亿吨煤才是我国能源的根本保障。

能源和环境形势严峻

中国能源系统根本特点：以煤为主，人口多。2010–2050年预测累计煤炭消费≈1000*108 tce，煤仍是主力能源。2014年我国人均能源消费量约为3.1 tce/a，远低于美、德、法、日等国，预计2030年我国人均能源消费量4 tce/a（预计人口14亿）。（tce/a：每年标准当量煤）

我国在2030年后大幅度减排CO2主要还是靠煤的清洁低碳利用！

我国一次能源消费占全球能源消费的22.9%。

2015年，全球能耗是1990年的1.6倍，而中国已经是1990年的4.4倍。2015年一次能源对外依存度15.8%，其中原油61.7%，天然气30.1%，煤炭4.9%。

中国能源生产和消费结构：以煤为主！

我国能源系统亟待解决两大问题

1、传统发展方式难以为继

以高耗能、尤其耗煤为主换取发展，造成严重的生态环境影响；由于技术路径锁定效应（行为习惯、思想意识、体制机制、基础设施、既有产能），这种方式仍有较大的惯性。

2、新的发展方式尚未形成

油气的发展面临国内资源不足和国际价格波动等问题，受到一定限制；核和可再生能源发展困难重重，供应过剩（弃风弃光等）、电网接纳、经济性等；节能面临缺乏投资、环保意识不强、基础设施和产能锁定等一系列挑战。

能源系统将较长时间处于新旧发展方式并行的发展状态，推进能源系统的革命对整个社会的创新（体制、意识、技术、基础设施等）提出了巨大挑战。

单一技术和技术组合难以解决能源困局，如何通过权衡取舍，精心组合和安排这些手段，以求系统性、最佳地解决问题——系统整合和战略规划。在煤的利用上做文章，走煤的清洁、高效、低碳利用之路。

煤炭清洁高效转化如何实现

先进的燃煤发电技术

一是采用先进的燃煤发电技术，进一步提高能效，减少排放。如：上海外高桥第三发电厂。

该厂当前的实际运行性能，在全年平均负荷率为75%～81%的条件下，其实际全年平均供电煤耗（包括脱硫和脱硝）276gce/kWh，折算到额定负荷下的供电煤耗为264gce/kWh，全年平均实际供电效率（包括脱硫和脱硝）为44.5%，折算至额定负荷工况，则供电效率应为46.5%。而2015年全国发电平均煤耗 318gce/kWh。排放浓度：粉尘排放7.55mg/m3；二氧化硫17.7mg/m3；氮氧化物15.19mg/m3，已经达到了气体燃料的排放指标。

引领了中国及世界燃煤发电污染物超低排放技术，建成我国首个达到“超低排放”标准的煤电机组——浙江舟山电厂4号机组，并于2016年5月，在京津冀地区的燃煤机组率先全部实现了“超低排放”。通过加强运行精细化调整实现管理降煤耗通过设备缺陷治理来提升辅机效率，使机组经济指标、可靠性指标、环保指标持续向好，截止到8月末，两台机组供电煤耗完成270.84克/千瓦时，纯凝煤耗完成305.46克/千瓦时，全省同类型机组排名前列，综合厂用电率省内排名第一，两台机组连续五年荣获中电联大机组竞赛奖项，2017年度分获一等奖和三等奖。在“十二五”实施燃煤电厂“超洁净排放”改造工作的基础上，从提升能源效率、减少发电煤耗等入手，关停瑞明电厂2台共25万千瓦燃煤机组，并对珠江电厂、恒运电厂、黄埔电厂8台共236万千瓦燃煤机组进行节煤减排环保综合升级改造，建设高效和采用“超洁净排放”技术的机组。

但减排的根本问题是CO2的捕捉与处理，这是上海外高桥第三发电厂模式所不能处理的问题。

整体煤气化联合循环 IGCC

IGCC即整体煤气化联合循环（Integrated Gasification Combined Cycle），是将煤气化技术和联合循环相结合的动力系统。华能公司在天津建成了一套200MW级的IGCC电站。

华能天津IGCC电站示范项目（已投运）鸟瞰图

IGCC技术把洁净的煤气化技术与高效的燃气──蒸汽联合循环发电系统结合起来，既有高发电效率，又有极好的环保性能，是一种有发展前景的洁净煤发电技术。IGCC系统的供电效率为41%，捕捉CO2较容易，但由于单位装机投资较大，所以，以气化为基础的IGCC只用于发电在经济上有较大问题，暂不适合推广。

IGCC发电技术流程示意图

煤基多联产能源系统技术

大力发展煤电化工产业，煤焦化及副产品加工利用、煤制化肥、煤基多联产、煤制气、煤转电等产业链条初步形成，中海油煤制化肥项目将在今年3月份正式生产，征楠煤化工内部形成全产业链，鹤翔新能源、中石化煤基多联产、2x300mw热电联产等项目加快推进。在煤电化工产业上，继续推进煤焦化及副产品加工利用、煤制化肥、煤基多联产、煤制气、煤电等产业链，重点抓好中海油煤制化肥、征楠煤化工、鹤翔新能源、中石化煤基多联产等重大项目。(5)提取化工产品、热值和粒度分成若干品种等级的煤，单独炼焦对能产生大量气体和液体化学产品、裂纹少、制造水泥的回转窑的燃料和制造城市煤气。

冷热电联产是—种建立在能的梯级利用概念基础上，将制冷、供热（采暖和供热水）及发电过程—体化的多联产总能系统，目的在于提高能源利用效率，减少碳化物及有害气体的排放。推动煤炭分级分质梯级利用，进一步提高电煤在煤炭消费总量中的比重，实现煤炭清洁高效利用。中国煤炭科工集团是享有盛誉的煤矿技术研发机构，科技实力雄厚，科研成果斐然，希望中国煤炭科工集团与同煤集团进一步加强合作，结合煤矿生产实际需要，加大在煤炭产品清洁利用、巷道快速掘进、支护方式和材料选择的优化等方面的科研力度，共同促进煤炭开采利用技术实现跨越式发展。

另外，电力与化工在运行中可起相互调峰的作用。通过过程集成，联产系统可以在能量利用上获得收益。与单产系统相比，并联系统中获得的节煤收益甚微；而串联系统的节煤效果显著，特别是串联无变换系统，节煤率能够达到8%。

此外，伴随单元技术进步，如高温合成气净化、离子膜分离制氧、1700摄氏度燃气轮机及水煤浆预热等技术，多联产能效可以进一步地提升。

多联产是综合解决我国能源问题的重要方案。

1、有助于缓解能源总量要求

联合生产多种产品，效率提高可以减少总量需求；采用高硫煤拓展了煤炭资源的利用。

2、有助于缓解液体燃料短缺

可以大规模地生产甲醇、二甲醚、F-T合成油和氢等替代燃料，缓解石油进口压力。

3、彻底解决燃煤污染问题

完全消除常规燃煤污染物排放，重金属等痕量污染物脱除更经济。用甲醇来采暖、小锅炉、窑炉，可大幅度减少散煤燃烧。

4、有助于解决快速城市化引起的小城镇和农村洁净能源问题

为具有天然气管道的城镇提供城市煤气，煤制DME可以作为LPG的补充或替代物，很可能是小城镇尤其是住宅高度分散的农村地区的重要解决方案。

5、满足未来减排CO2的需要

围绕煤炭清洁、高效利用和高附加值深度转化，打造煤制烯烃、煤制芳烃、煤制天然气、煤炭分质利用等产业链，提高煤炭利用附加值，以煤炭分质利用技术为纽带，充分利用“疆煤”富油的特性，提高煤气制氢或甲烷转化率，实现煤的分级分质高效清洁利用，到2020年煤炭清洁利用及煤化工用煤量占全省煤炭量70%左右。双方将在煤炭分级利用暨煤、电、化多联产清洁领域展开合作，共同建设1000万吨/年低阶煤提质高效清洁利用项目，即在鄂尔多斯乌审旗纳林河工业园区和锡林郭勒盟分别规划建设500万吨/年煤炭清洁高效利用项目。国家能源局发布的《煤炭清洁高效利用行动计划(2015-2020年)》(以下简称《行动计划》)从燃煤发电、煤化工、燃煤锅炉、煤炭分级利用等多方面推动煤炭的高效清洁利用。

兰炭是现在各个地方政府正大力推广的清洁燃煤， 《经济参考报》记者日前在多地调研发现，当前我国火电企业面临煤价成本普遍抬升的压力，加之火电去产能滞后于煤炭，煤电价格联动机制触发门槛高，煤电矛 火电企业哭了，煤炭企业却笑了。依托人才、技术、运积极加强煤炭资源供上海电力所属翔安航行管理等优势，提供应渠道保障运，拥有四艘4.5万电站管理、运营、检进入煤炭生产与经营吨级海轮，年运输能修维护、高端电力技领域，扩大煤炭资源力450万吨术服务与技术咨询、控有量上海电力与中海航运科技研发等服务加大海外煤炭贸易工共同投资的友好航先后承接伊拉克、土作力度和煤矿资源的运，拥有海轮4艘，耳其等国火电机组运开发和投资年运输能力350万吨营服务，承接发达国家epc业务，取得电力设备维护和对外劳务合作资质0222014社会责任报告socialresponsibilityreport。“十三五”时期，我国煤炭工业步入新的发展阶段，“创新、协调、绿色、开放、共享”发展的新理念为煤炭行业注入了新的活力，煤炭安全高效智能化开采和清洁高效集约化利用将成为发展的主旋律，全行业将围绕“控制总量、优化布局，控制增量、优化存量，淘汰落后、消化过剩，调整结构、促进转型，提高质量、提高效益”的总体思路，推动行业发展由数量、速度、粗放型向质量、效益、集约型增长转变，由煤炭生产向生产服务型转变，提升煤炭工业的可持续发展能力，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，提高发展质量，促进行业发展由依靠政府和政策支持向依靠创新和市场竞争转变。