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倪维斗:板子都打在煤上 不能真正解决问题

2019-05-01 09:11 网络整理 教案网

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能源和环境是当今人类面临的两大问题,倪维斗,这位清华大学教授、中国工程院院士在公开发表的演讲——《中国煤炭清洁高效利用之路》中提出:未来,单一技术和技术组合难以解决能源困局,系统整合和战略规划才是关键。

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。

中国的发展,尤其是改革开放以来巨大的进步,煤起了巨大的作用。而今,由于环境的影响,尤其是PM2.5雾霾的污染,人们把罪魁祸首指向煤的利用,当年的功臣被妖魔化,变成老鼠过街人人喊打,变成飞鸟尽,良弓藏,狡兔死,走狗烹。把屁股板全打在煤身上,实际上这是很冤枉的,不能真正解决问题。

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

至于里海(不包括俄罗斯和伊朗)已探明的天然气储量,则被估计为7.59万亿立方米,而在美国,已探明的天然气储量为5.98万亿立方米,在欧洲和欧亚大陆,除俄罗斯和其他的里海生产者之外,天然气储量为7.17万亿立方米。6、中国矿物能源之库:新疆是中国的矿产大省,已发现的矿种138种,占全国已发现矿种的82·14% ,已探明储量的矿产总潜在价值已超过6万亿元,其中煤、石油、天然气等3种矿物能源,远景储量均居全国第一位.在垂深2000米内,煤的远期储量高达2.19万亿吨,占全国预测总量的40%以上.若包括2000米以下深埋煤层,仅准噶尔盆地测算,储量就有5·4万亿吨,其煤气层总量为2.4万亿立方米,为该盆地目前天然气储量两倍,是未来“西气东输”的接替气源,新疆有可供勘探的沉积岩面积90万平方千米.占新疆土地面积的54%,石油预测储量300亿吨以上,占全国总量的35%,天然气资源量10·3亿立方米,占全国天然气资源总量的34%.。美国高盛集团中国前首席油气分析师闫建涛、港华燃气集团高级副总裁黄伟强、华电电力科学研究院分布式能源技术研发中心主任周宇昊、俄罗斯天然气工业股份公司(gazprom)前瞻性研究专家组负责人alexey biteryakov等在开幕式上分别就天然气与替代能源的竞争、国际油价对中国天然气市场的影响、分布式能源发展前景等内容做了主题报告。

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。

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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

北极星节能环保网讯:我国能源生产和消费以煤为主,同时,煤炭又是各种能源中污染环境最严重的能源,燃煤造成的二氧化硫和烟尘排放量占其排放总量的80%~90%,其中火力发电用煤约占煤炭消费的50%左右,采取有效的措施提高煤炭利用率、降低供电煤耗,减少排放量、保护环境,对国家和社会都有深远的意义。2010 年,全球煤炭消费量为 69.32 亿吨(折合原煤当量),其中,中国煤炭消费量占全球消费量的比重为 48.2%。10 亿吨,2012 年全国新增煤炭储量 1320 亿吨 同时我国煤炭品种 多样化, 从低变及程度的褐煤到高变质程度的无烟煤都有储存 但我国煤炭勘探程 度较低, 经济可采储量较少, 人均占有量低 在目前经勘探证实的储量中, 经查储 量仅占 30%, 而且大部分已经开发利用, 煤炭后备储量相当紧张 而且由于人口众。

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

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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。

拟开发解决防堵塞、防腐蚀等技术难点的海水源热泵强化机、海水防堵机,解决小温差、非清洁等技术难点的高效换热器,自清洁海水源热泵。社交平台将传统电商渠道碎片化之后,能够解决传统电商因渠道单一而无法扩大市场规模的困局,但碎片化渠道同时会带来商品和商户管理上的难题。在手机硬件设计、节电技术和快速充电等方面引领变革,坚持创新,并迅速跳出当前行业同质化、价格战竞争困局,开辟了一条全新手机战略之路。

煤炭清洁高效转化如何实现?

1.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。

每日可供出租客房每日可供出租客房:平均每日所有客房扣 :平均每日所有客房扣 除不可供出租的客房数(如装修、维修房 除不可供出租的客房数(如装修、维修房 全年实际入住客房数全年实际入住客房数:实际占用的客房间 :实际占用的客房间 夜数扣除免费馈赠房和总经理用房之后的 夜数扣除免费馈赠房和总经理用房之后的 已出售间夜总数。全年二氧化硫排放控制在3307吨以内,化学需氧量控制在2605吨以内,氮氧化物和氨氮排放控制在考核指标以内,城市空气质量达到或好于二级以上天数不少于356天。吨成亚洲首台9fa燃机燃烧系统的升级全年二氧化硫减排6688吨,氮氧化物改造和“低负荷脱硝烟气升温系统”减排21271吨,三项污染物浓度平均氮氧化物减排升级改造。

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。

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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。

2.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。

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

3.煤基多联产能源系统技术

煤基多联产是指利用从单一的设备(气化炉)中产生的"合成气"(主要成分为CO+H2),来进行跨行业、跨部门的生产,以得到多种具有高附加值的化工产品、液体燃料(甲醇、F-T合成燃料、二甲醇、城市煤气、氢气)、以及用于工艺过程的热和进行发电等。

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。

其中电堆为双极性结构,每片电池通过双极板在电路上形成串联结构,而电解液通过管泵系统并联地分配到每片电池中,在提高电池的功率密度的同时,液路的并联结构为片间的一致性提供保障。module之间的水冷系统采用的是并联构造而不是相互串联,其目标在于确保了流进每个module的冷却液有着相近的温度。将plc的并联信号变换成串联信号输送给电磁阀,、仅用3&mdash。

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。倪维斗 气电 污染

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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

取缔集中供热管网覆盖范围内的分散式燃煤采暖锅炉,对非采暖的生产性锅炉、以及茶浴炉进行环保改造,限期达标排放,无法实现达标排放的,一律限期关停或取缔,鼓励和推广电能替代采暖改造,减少原煤散烧。项目建成后,将替代城区供热范围内的305台燃煤采暖小锅炉,使区域内烟尘、二氧化硫污染物排放大幅度削减,每年可节约煤炭39万吨,真正做到了区域内的节能减排。如果此时电力富裕,为什么不能停掉部分燃煤电厂,用风电替代火电,从而减少燃煤消耗、减少污染物和碳的排放。

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

煤气化系统可以以较小的成本捕捉CO2。在煤的清洁高效利用方面电化共轨有很大潜力,是煤炭发展的重要方向。

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。