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中国能源报 2010年3月8日 星期

IGCC与多联产任重道远

——访中科院工程热物理研究所研究员、能源动力研究中心主任肖云汉

本报记者 傅玥雯 《 中国能源报 》( 2010年3月8日   第 06 版)

  ■肖云汉

  目前国家推广IGCC与多联产项目存在管理体制、政策法规、技术能力和融资方面的问题,需采纳更严格的空气和气候保护法规,促使市场牢记环境损害带来的缺陷。

  在2009年国家科学技术进步奖中,“高效洁净煤制甲醇与联合循环集成系统的研发和示范”荣获国家科技进步二等奖。这项成果是迄今为止我国整体煤气化联合循环(IGCC)发电与联产领域从基础研究、技术研发、试验验证到工程示范的第一个完整回合,可用率和可靠性超过同类工业生产系统,在促进电力行业从传统的直接燃煤汽轮机发电向超清洁、高效联合循环发电技术转变,从煤炭单一行业、单一利用向综合、高效、清洁利用转变,解决碳约束下煤炭资源的长久利用,带动重大技术装备升级等方面迈出了颇具实际意义的一步。

  未来50年内,经济社会发展仍将主要依靠化石能源,化石能源的低碳化利用甚至无碳利用,是发展低碳经济必经的重要途径之一;未来50年,中国能源依靠煤的事实很难发生质的改变,煤的清洁、低碳利用成为我国温室气体减排的核心问题。整体煤气化联合循环及联产是新一代煤炭清洁、低碳利用技术,其捕集二氧化碳比烟气捕集二氧化碳的末端治理潜力要大得多,其技术研发和应用具有重大意义,是未来发电行业、煤炭利用领域温室气体减排必不可少的重要技术措施。我国在这方面的发展情况如何?《中国能源报》记者采访了该项目成果的带头人——中国科学院工程热物理研究所研究员、中国科学院能源动力研究中心主任肖云汉。

  行业分割是最大障碍

  中国能源报:请简单介绍一下“高效洁净煤制甲醇与联合循环集成系统的研发和示范”这一获奖项目,它与煤化工、燃煤发电有何不同?

  肖云汉:早在上世纪80年代初我国就开始探讨建设煤气化联合循环发电中试电站,在2000年还宣布在烟台建成示范电厂,但因技术受制于人,成本过高,一直没能实现。煤炭联产技术弥补了煤炭利用单项技术难以同时满足效率、成本和环境等多方面要求的不足,并且与氢能利用、削减二氧化碳排放的长远可持续发展目标相容,是最有效的洁净煤利用技术途径,是未来洁净煤利用高技术发展的主要方向,已引起激烈的国际竞争。我国必须加快自主部署,坚持核心关键技术的研发与应用示范,形成自主知识产权,形成重大装备自主发展和成套能力,提高能源产业的国际竞争力。

  基于煤炭气化的发电和联产,实质是将煤炭的能源动力生产过程(电、热、冷)同煤炭的化学加工过程(清洁燃料和化工产品)内在地融合在一个系统中,即实现能源转换和物质转化的联合生产,通过关键技术和系统集成的突破提高能源利用效率、经济效益和环境效益。联产的能源动力生产子系统在技术上与IGCC同类,化工子系统与煤转化相似,但通过多种生产工艺的耦合、优化集成后,更高效地利用能源资源和降低排放。

  中国能源报:在目前的中国市场和政策条件下,IGCC联产如何得到成长和发展,在体制上有何障碍?

  肖云汉:煤炭资源的高效、环境友好利用,不仅要重视生产,而且要重视利用。由于煤炭能源利用系统投资巨大,生命周期长,升级换代不易,因而确保近期、中期、长期发展目标相容变得尤为重要。 

  由于国家没有统一、权威的能源协调管理部门,多部门涉及能源工作,时常缺乏配合和衔接,因此可能影响局部、行业、部门的利益和垄断,影响各自对IGCC联产的认知和客观判断,更难主动应对全球气化变化对煤炭利用价值观改变的挑战。而IGCC联产系统跨越行业界限,实现资源整体利用最优。

  清洁煤能源技术研发投资大、周期长、系统性工程化强,但市场大而稳定。我国战略上需要坚持自主创新,建立研发、中试、装备、工程示范、工程应用、学习提升一体化创新价值链,创出符合我国自身需求的洁净煤利用道路。目前我国新一代关键核心技术依靠进口,难以建立经济上可承受的清洁煤能源系统,也难以形成下一轮技术升级的基础,且我国尚缺乏创新价值链的体制保障,缺乏长期坚持创新的环境。 

  投资引导考虑市场激励

  中国能源报:推动IGCC联产需要大力投入,政府应该如何制定一定的政策和保障措施才能培育产业?

  肖云汉:政府应及早出台激励政、产、学、研、用、资多方面投入力量和资金。激励政策形成一定市场环境,会对自主创新的技术研发和技术示范进行引导和推动。国家可采取的扶持政策包括:第一,建立我国新一代清洁煤能源技术研发基地和综合性清洁煤能源创新产业园,形成技术研发、工程化研究和示范紧密结合的国家平台,提升自主创新能力;第二,国家应对自主创新技术的示范工程优先核准,国家政策性银行应对IGCC联产示范项目给予贷款贴息,并使参与IGCC联产示范的企业和产品享受税收优惠待遇,或享受一定份额的税收先征后返政策;第三,在更多的有关法律政策规定中,应包含鼓励IGCC联产发展的内容。如规定电网对IGCC联产所发电力的购买义务,及给予天然气联合循环发电同样的电价待遇,创造联产产品的市场。走上超清洁的煤炭利用道路,要靠更严格的空气和气候保护法规,促使市场牢记环境损害的缺陷。

  联产发展符合国家总的政策方向,但面临管理体制、政策法规、技术创新和融资方面的制约,需要政府高层专门研究解决,并在形成国家意志和战略后,坚持不懈。

  中国能源报:对于明显有公益性质的洁净煤技术,国家在IGCC联产的投资引导上表现如何?

  肖云汉: 首先,作为中国洁净煤技术战略方向的IGCC联产等大型项目的开发,其特点是研发周期长,投入高,风险大,达到一定商业规模才能有效益。国有大型企业创新动力不足,民营企业创新能力不足,企业还没有成为创新投入、创新需求的主体。目前,国家从科技经费上支持科技开发的部分经费需求,多数企业不愿意或无力单独承担项目工业示范的风险,缺乏国家、企业的风险分担机制。我国对引进技术和装备很宽容,对自主技术和装备要求很高,企业负责人往往难以承担其中的风险。 

  其次,在国家2005-2020科技中长期规划中,“战略高技术”、“基础科学”、“能源、资源与海洋”专题的章节中特别指出“煤的经济、高效、清洁利用——要把发展以煤气化为基础的联产技术作为战略选择,创出一条有中国特色的技术路线,即:以煤气化为基础,利用多种先进技术组合,在发电同时,可联产合成气、液体燃料、化学制品以及氢等产品,未来还可采取封存二氧化碳,实现二氧化碳近零排放。”研发和示范IGCC联产技术是未来一二十年我国能源科技领域的一项重要任务,国家没有相应的专项政策。现有的与IGCC联产相关的洁净煤政策(如技术政策、产业政策、环境政策、节能政策等)出自多个管理部门,许多法规和政策缺少配套的实施细则,政策之间不能相互协调,政策一刀切,没有考虑地区间、近中远期的差异,使洁净煤技术发展受到很大限制,使科技和企业无所适从。对于联产系统的开发,必须有多个部门的政策协调,因为这涉及行业垄断、行业分割、创新价值链、市场竞争等一系列问题。 

  第三,政策制定采用行政管制的多,没有考虑市场的方法或激励手段。目前对部分环保项目及洁净煤技术政策,有一些税收优惠,但还仅局限在资源税、调节税和部分所得税,没有涉及主体税种如增值税。

  IGCC联产应用需机制保障

  中国能源报:IGCC联产系统的开发集成需各部门协调配合,示范带动需政府和企业等各个方面在财力与物力上的保障。这些问题如何解决?

  肖云汉:我国应该采取自主研发为主、引进为辅的战略,要注意避免过多的重复引进或全部依赖引进,避免以前在重大技术装备中走过的弯路:即研发部署迟迟不能启动或坚持,而管制一松动则蜂拥而上,形成研发滞后于应用需求的被动局面,最后全部引进,付出昂贵成本,下一轮再重复这一宿命。此外,IGCC联产系统的高技术含量、复杂、大型的特点,要求较高的经费用于研究和示范。在风险分担、利益共享的原则下,国家需要提供大部分的研究经费,还需要对示范项目给予不低于 50%的投资,才有可能保证IGCC联产的研究和发展稳步前进。

  在示范有关技术成果方面,根据国情和地区差异,可以分步进行。从目前中国技术经济发展水平及需求情况看,近期可以先示范和应用清洁燃料、化工产品与联合循环发电的联产系统,以发电为主的IGCC系统;中、远期目标以带二氧化碳捕集的IGCC联产系统。对于地区的选择,一是在煤炭资源丰富地区,二是在高硫煤地区进行示范和应用,三是贴近市场终端。此外,可在加工高硫重质原油的炼化企业附近,建立以石油焦或以高含硫渣油、煤为气化原料的氢、化工品、电联产系统,为炼化提供氢、原料,优化炼化的流程,与钢铁企业联合,形成新型钢铁生产流程。 

  中国能源报:国家中长期科技发展规划制定了雄心勃勃的目标,希望为IGCC联产规模应用提供技术保障,怎样才能使IGCC联产牵涉到的各部门协调配合,实现高效率呢?

  肖云汉:在科技部和中国科学院的支持下,工程热物理所牵头制定了我国发展IGCC联产路线图,其阶段目标是今年至少自主研发、示范一座油电联产示范系统;2011年至少新建成一座200MW级IGCC示范系统,示范改造一座燃油联合循环机组为IGCC电厂;2015年建成至少三座不同类型的IGCC联产典型商业示范系统,IGCC的规模为400MW级,实现近零排放氢电联产系统的中试;到2020年形成完整的IGCC联产重大技术装备和成套,实现联产系统的推广和近零排放氢电联产系统的工业示范。

  鉴于IGCC联产系统对国家经济发展和应对气候变化的煤的低碳化利用,具有面对能源挑战的现实意义和面向未来的战略意义,我们盼望尽早在国家一级建立推动和协调这方面工作的机制,促进跨行业、跨部门的合作和协调,促进科技研发和产业培育的一致目标的实现,并在推动消除法律、法规、融投资等方面对IGCC联产发展存在的障碍。此外,国家还应支持建设IGCC联产技术研发设施、基地和综合性创新产业示范园,鼓励和支持建立相关产业协会或合作共同体,研究制定促进IGCC联产的融资机制。 

IGCC与多联产任重道远
我国已建成与在建的IGCC与多联产项目(链接)
“IGCC与多联产技术条件已成熟”