杨富—温州会议

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4.2整体煤气化燃气——蒸气联合循环 (IGCC)技术的创新
• 针对我国以火电为主的格局在相当长的时 间内不会改变的现实,故我国必须对IGCC 技术进行前瞻性研究和示范工程建设。
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• 中国首座自主研发、设计的IGCC示范电站。 已于2009年7月由华能集团在天津开工建设, 将于2011年6月建成投产,这将是我国第一 座IGCC示范电站。该项目完全由国内自主 设计,煤气化岛采用自主开发的“两段式 干煤粉加压气化技术”,主要设备在国内制 造,由于该项目的带动,“两段式干煤粉 加压气化技术”已在国内外多个化工和发 电项目中得到应用,极大地推动了我国在 IGCC系统设计和煤气化等关键技术的发展。
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(2)大力发展核电,实现低碳电力
• 核电是安全、高效、清洁能源。 20年来, 中国核电发展虽然进展显著,但距世界水 平仍有很大的差距。目前全球核电占电能 的比重平均为17%,已有17个国家核电在 本国发电量中的比重超过25%。而中国核 发电量占总量却不到2%,远不到世界平均 水平,更远远低于法国的85%和美国的 30%。
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(1)积极推进水电开发、实现低碳电力
• 水电是一种清洁的和可再生的能源,开发1千瓦时 水电可节约0.5千克燃煤,如果我国技术可开发水 能资源全部得到开发,则每年可节约12亿吨标准 煤;我国水资源丰富,开发利用程度低,因此加 快水电开发刻不容缓。截止到2010年8月底,我 国水电装机容量已达到2亿千瓦,占全国总装机容 量的22.5%,是世界上水电装机规模最大的国家。 以三峡工程建设为标志,水电技术达到世界先进 水平。规划到2020年水电装机容量将达到3.0亿千 瓦。
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• 2007年4月,中国着眼世界经济、科技发展 大势,从我国经济社会发展实际需求出发, 作出了成立国家核电技术公司,引进并受 让世界上最先进、最安全、最经济的第三 代核电技术AP1000,并通过消化吸收再创 新,最终形成中国核电技术自主知识产权 品牌的战略决策。
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• 2010年国家积极推进核电建设,研究调整 了《核电中长期发展规划(2005—2020 年)》,明确了加快沿海核电发展、积极 推进内陆核电发展目标。未来10年,我国 核电将呈现高速发展态势。到2020年,核 电装机容量将达到8000万千瓦左右。届时, 核电占全国电力装机容量的比重将从目前 的不到2%提高到5%左右。
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3.1、超(超)临界技术是我国火电实 现低碳电力的必然途径
• 我国的一次能源以煤为主,在电力生产中 燃煤发电占据着主导地位。在未来的20~30 年内,火电为主这个格局不会改变。因此, 开发和推广应用高效清洁燃煤发电将是我 国一项长期的能源战略。发展高效清洁燃 煤发电有利于提高能源利用效率,减少一 次能源的消耗,是火电结构优化和技术升 级的重要命题,是我国能源工业可持续发 展的保证,也是建设能源节约型、环境友 好型社会的重要举措。
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4.1、研制开发35-60万千瓦超临界循环 流化床机组
• 循环流化床(CFB)锅炉具有能燃烧劣质 燃料以及炉内脱硫等特点,是清洁煤发电 领域中的重要技术。这几年循环流化床 (CFB)锅炉发展的态势很好,目前30万 千瓦的大容量CFB锅炉已经运行了20多台。 60万级CFB首台机组已投入运行。
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• 在此基础上,华能在上海石洞口第二电厂 建设了10万吨/年烟气CO2捕集装置。捕集 的CO2一部分用于工业利用,一部分进行 CO2驱油和地质埋存试验。该项CO2捕集 与处理核心技术,为我国燃煤发电厂锅炉 烟气CO2捕集积累了经验,探索了发展之 路。为实现燃煤发电技术可持续发展奠定 了良好的基础,使我国在这一领域赶上了 发达国家的技术水平。
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2.大力开发利用新能源、实现低碳电力
所谓新能源,Biblioteka Baidu指清洁能源和可再生能 源,主要包括:水能、核能、风能、太阳 能和生物质能。目前我国新能源的消费量 只有2.68亿吨标准煤,占全部能源消费的 7.5%,新能源所占比例太低。要实现2020 年我国非化石能源的消费量占整个能源消 费的15%的目标,新能源必须有一个很大 的发展。
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2020/11/18
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• 摘要:本文简要阐述了低碳经济的内涵及 发展低碳经济是中国可持续发展的必由之 路。结合我国一次能源以煤为主、二次能 源电力以火电为主的资源状况,指出了中 国电力必须走低碳电力之路。实现低碳电 力,就要在节约用电为先的基础上调整电 源结构,大力发展新能源和再生能源发电; 积极推进火电的“上大压小”和热电联产 的政策,完善600℃、开发700℃超超临界 发电技术,使洁净煤发电技术成为我国火 电发展的主流和强项。
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• 低碳电力是在保持经济可持续发展的情况 下,最大限度地减少对电力的需求以及在 电力生产中的污染物排放。根据这个内涵, 低碳电力=电力需求侧,引导用户节约用电, 最大限度降低电力需求。+发电侧,大力开 发新能源发电,在煤电方面,“上大压 小”,采用洁净煤发电技术以减少污染物 排放,+智能电网的优化调度,监测、控制 和输配。
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• 虽然我国超超临界机组取得了举世瞩目的 发展,但国内制造企业技术创新的瓶颈仍 然明显,主要表现在超超临界机组用高温 高强度材料国产化研制和应用性研究工作 薄弱,超超临界机组600℃等级新型耐热钢 尚未实现国产化,大型铸锻件目前还依赖 进口。
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• 根据我国的现实情况,实现超超临界机组 技术再创新,增强国内制造业的核心竞争 力仍是当务之急。应在消化吸收引进技术 的同时,加强国内自主创新的支持力度, 重点解决高端材料、关键部件和设计技术 等核心技术问题,逐步形成具有我国特色 的、具有自主知识产权的超超临界成套设 备设计制造技术,具备产品自主优化和自 主升级能力,积极应对未来发电设备市场 激烈的国际竞争。
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4.3燃煤电厂CO2捕集和封存(CCS)技 术的研究
• 开发能在传统燃煤电厂捕集CO2的技术,对于我 国发电行业减排温室气体具有十分重要的战略和 现实意义。2008年7月,华能集团自主设计、自 主建设的我国第一套燃煤电厂CO2捕集装置在华 能北京热电厂投入运行,年捕集CO23000吨,并 均得到工业利用。该装置已成功运行一年多,不 仅拥有自主知识产权,并实现了全部设备的国产 化,装置可靠性、CO2纯度和能耗等指标均达到 国际先进水平。
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5、建设坚强智能电网
• 我国电网规模已超过美国,列世界首位。特别是 随着晋东南—南阳—荆门1000千伏特高压交流试 验示范工程正式投产,±800千伏向家坝-上海特 高压直流示范工程投入运行,±800千伏云南-广 东特高压直流工程投产运行,使我国直流、交流 最高电压等级分别由±500千伏和750千伏提高到 ±800千伏和1000千伏,远距离大容量输电能力 增强,为全国资源优化配置提供了更高等级的网 络平台。
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• 研发整体煤气化联合循环(IGCC)和大型 超临界循环流化床(CFB)发电技术;开 发燃煤电厂CO2捕集和封存(CCS)关键 技术的研究;建设坚强智能电网。推动中 国电力发展由高碳电力向低碳电力的根本 转变,促进我国早日实现低碳电力。
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• 关键词:低碳电力;新能源发电;洁净煤 发电;CCS技术;坚强智能电网。
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1、概述 当前人类社会面临的最大环境挑战是由于人类活动中
大量消耗煤炭和石油等化石燃料,化石燃料燃烧产生的 CO2大量排入大气,破坏了大气成分的平衡,造成全球气 候变暖,生态环境严重恶化,自然灾害频发,引起了世界 各国和联合国的关注。2009年9月在联合国总部召开了气 候变化峰会,12月在哥本哈根召开了联合国气候变化大会, 会议通过的《哥本哈根协议》根据“共同但有区别的责任” 的原则,再次明确了发达国家和发展中国家在控制CO2排 放方面分别应当承担的义务和采取的行动。作为最大的发 展中国家,我国政府承诺:到2020年,我国非化石能源消 费占一次能源消耗的比重达到15%;单位GDPCO2排放强 度比2005年降低40~45%。
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• 可喜的信息是:2010年7月23日国家能源局 举行了“国家700℃超超临界燃煤发电技术 创新联盟“启动仪式,我国依托能源、电 力、设备制造和冶金行业及科研院所、高 等院校等,正式组建和启动了国家700℃超 超临界燃煤发电技术创新联盟,我国能源 行业技术进步又迈上一个新台阶。
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• 累计发电量已经超过了500亿千瓦时。在技 术研发、设备制造和工程建设等方面与国 际先进国家的差距在逐步缩小,有的方面 已经达到了国际先进水平。规划到2020年 我国风电装机至少要达到1.5亿千瓦
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(4)大力促进太阳能发电产业的发展
• 太阳能是最具发展潜力的新能源技术。目 前技术最成熟的是太阳能光伏发电,特别 是光伏发电所需的硅材料资源非常丰富, 地球上20%是二氧化硅,没有资源的制约。 目前,太阳能发电装机约30万千瓦,规划 到2020年将达到2000万千瓦以上。
• 据介绍,国家700℃超超临界燃煤发电技术 创新联盟的宗旨是,通过对700℃超超临界 燃煤发电技术的研究,有效整合各方资源, 共同攻克技术难题,提高我国超超临界机 组的技术水平,实现700℃超超临界燃煤发 电技术的自主化,带动国内相关产业的发 展,为电力行业的节能减排开辟新路径。
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4、开展高效清洁煤发电领域的 前瞻性研究
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• 我国是全球除美国以外的第二大电力生产 国与电力消费国。截止到2010年9月20号, 我国电力装机容量突破9亿千瓦,标志着我 国电力工业上了一个新台阶。
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• 2009年的发电用煤为全国煤炭总产量的50%, CO2排放量约为30亿t,占全社会的总排放量的 50%,可见火电是CO2的排放大户。这是由我国 一次能源以煤炭为主的国情决定的。我国一次能 源结构的特点是:“富煤、贫油、少气”。我国 能源以煤炭为主,煤炭消费占一次能源的70%, 远高于世界平均水平(约30%)。随着经济、社 会的发展,电气化水平越来越高,发电用煤占煤 炭消费的比重也会越来越高。落实节能减排目标 是我国电力行业所面临的重要课题。
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3.3开展对700℃超超临界燃煤发电 技术的研究
• 虽然目前我国600℃超超临界发电技术和建 成的机组均达到国际水平,但我们必须注 意的是,我国超超临界发电技术比发达国 家起步晚十年,目前世界发达国家的超超 临界技术正在向更高水平发展。日本、美 国及欧洲等工业发达国家制订了一系列的 超超临界火电技术的中长期发展计划,积 极开发34.3MPa/650℃以及40MPa/700℃ 新钢种系列,使超超临界机组朝着更高参 数的技术方向发展。
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(5)因地制宜的开发生物质能发电
• 这方面国家已经有了很好的技术。规划到 2020年,全国生物质能发电装机容量约 3000万千瓦。
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3、调整火电结构,“上大压小”,加快超超临界 机组发展
• 我国火电减少CO2排放的关键是坚决贯彻执行火
电“上大压小”的结构调整政策,关闭低效率、 高排放的小机组,代之以高效低排放的大机组。 因此,“十二五”期间要逐步关停12.5万千瓦和 20万千瓦的小火电机组,同时不再上30万千瓦的 火电机组。在我国城镇化发展过程中,发展30-60 万千瓦热电联产机组,又发电又供热,这是提高 化石能源使用效率的重要途径。
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(3)大力推动风电规模化发展,实现低碳电力 • 从目前来看,全球范围风电产业正在迅速
崛起,风电技术的进步和市场竞争力提升 都在加快。目前,在国家可再生能源法及 其配套政策的推动下,我国风电产业发展 也很快,风电装机容量实现连续四年翻番, 截止到2010年8月底,已接近2300万千瓦, 列世界第二位。
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3.2我国超超临界机组的现状与发展
• 进入21世纪,中国加大了超超临界发电技 术的开发力度,加快了超超临界发电机组 的建设步伐。截止到2010年8月底,在运行 的1000MV超超临界机组已达27台,中国已 经成为世界上拥有超超临界机组最多的国 家。也因此是积累超超临界机组的设计、 制造、安装和运行经验丰富的国家。
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