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突破化石能源与核电新能源关键技术

   2015-03-13 中电新闻网 1800
核心提示:在推动能源革命的国家战略之下,如何按照创新机制、夯实基础、超前部署、重点跨越的原则,加强科技自主创新,鼓励引进消化吸收再创新,推动能源技术革命,建设能源科技强国,成为今年全国“两会”期间代表委员们的热议话题。
     今年的《政府工作报告》提出支持发展高端装备制造、新能源汽车等战略性新兴产业,启动实施一批清洁能源及油气矿产资源保障项目、传统产业技术改造等重大工程,同时要实施高端装备、信息网络、新能源、燃气轮机等重大项目,把一批新兴产业培育成主导产业。
 
      在推动能源革命的国家战略之下,如何按照创新机制、夯实基础、超前部署、重点跨越的原则,加强科技自主创新,鼓励引进消化吸收再创新,推动能源技术革命,建设能源科技强国,成为今年全国“两会”期间代表委员们的热议话题。
 
本期嘉宾
 
      苗圩 全国人大代表、工业和信息化部部长
 
      贺 禹 全国政协委员、中国广核集团董事长
 
      李小琳 全国政协委员、中国电力国际有限公司董事长
 
      曹湘洪 全国政协委员、中国工程院院士
 
      梁平 全国政协委员、陕西能源集团党委书记
 
      郑玉歆 全国人大代表、中国社科院数量经济与技术经济研究所研究员
 
      刘巍 全国政协委员、中核集团工程公司总经理
 
      王玉锁 全国政协委员、新奥集团董事局主席
 
      潘桂妹 全国人大代表、中石化湖南石油分公司总经理
 
      推动高效、清洁燃煤发电技术进步
 
      主持人:在我国一次能源消费结构中,化石能源占比较高,化石能源中煤炭又占大头,以2014年为例,煤炭占一次能源消费比重达到64.2%。我国能源利用要不断清洁化,其中煤炭清洁高效利用非常重要,那么该如何做好煤炭本身的清洁化和利用的清洁化呢?
 
      梁平:我国是世界上第一大电力生产国和消费国,燃煤火电机组占全国总装机容量70%以上,在一定时期内仍将占主导地位,因此要加强技术创新,推动燃煤发电技术进步,实现能源电力行业可持续发展。
 
      目前煤炭清洁高效利用最可行的方法是通过煤炭提质加工、高效燃煤发电、工业锅炉洁净燃烧等技术提高能效。具体措施包括限制高硫煤开采、提高动力煤炭洗选、煤炭转化、高效低污染燃烧以及洁净煤发电技术措施等。具体到煤电领域来说,大力推进较先进的洁净燃煤发电技术,包括常压循环流化床燃烧技术(CFBC)、增压流化床联合循环技术(PFBC-CC)、整体煤气化联合循环技术(IGCC)和加脱硫、脱硝装置的超临界/超超临界蒸汽参数煤粉锅炉发电技术(SPB+FGD)等。
 
      全国工商联:我国自主研发的一些煤炭清洁利用技术已经达到国际先进水平,如循环流化床燃煤气化技术可使煤的利用效率提升15%以上,其用煤排放标准已达到天然气水平,但是推广应用缓慢。目前我国工业用煤主要集中在冶金、建材、化工等行业,大量散煤低效率燃烧是用煤治理的重点。环保部数据显示,中国现有燃煤工业锅炉约62万台,年煤耗量达7亿多吨,大部分燃烧方式粗放,缺少末端处理环节。而煤炭用做化工原料,也要走高效清洁利用的路子。
 
      一是制定清洁高效用煤技术标准,出台工业用煤设备强制认证,明确清洁高效用煤技术在我国能源发展中的地位;二是建议国务院在《产业结构调整指导目录中》扩大落后用煤技术的淘汰范围;三是对清洁高效用煤者给予财政支持。全国工商联建议,财政部应比照合同能源管理项目财政奖励办法,对工业园区集中制气、分散用能项目给予财税上的优惠奖励,原则为“谁投资谁受奖”,以此来推动清洁高效用煤技术的推广和应用。
 
      郑玉歆:共燃技术作为一种新型的固体燃料燃烧方法,其基本机理是使燃料中的固体碳和包括氢在内的各种挥发元素在燃烧过程中实现共燃,达到同时燃尽,从而实现了各种固体燃料的极限燃烧。
 
      我国能源效率低下和大气污染严重的困局在很大程度上是由传统燃烧技术及其带来的煤的不充分燃烧造成的。大力发展、推广共燃技术,可以实现大幅度节能减排,大量的低端可燃废弃物还可成为可再生的清洁能源。以煤为主的能源结构一直被认为是我国的劣势,共燃技术的问世有望使这样一个劣势转变为优势。我国对进口天然气等传统意义上的清洁能源过度依赖也将因该技术而大大缓解。
 
      共燃技术不但可使煤的燃烧效率接近100%,还能使几乎所有固体形态的有机物质(如秸秆,塑料,木材,橡胶,生活垃圾等)均可实现燃烧效率趋近100%,使污染物排放趋近于零,实现高效、清洁燃烧,这对于改变对传统意义的清洁能源的过度依赖、破解我国能源和环境困境具有难以估量的重大意义。
 
      减少油气生产和消费过程中的污染物排放
 
      主持人:随着我国城市汽车保有量迅速增加,油品消费量不断攀升,同时能源结构的清洁化也在加速推进,天然气消费需求迅速增长。在提高油气供应的同时,做好油气生产和消费过程的清洁化,减少污染排放,需要在技术上突破哪些关键环节?
 
      曹湘洪:减少汽车尾气污染是一个系统工程,涉及车、油、路三个方面,要理性、客观地分析成因。一方面,不能否认油品质量是造成空气中污染物增多的一个重要因素。中国的炼油企业应该加快升级步伐,向市场提供更加清洁的油品。目前,正在酝酿国六标准的制定,力争在2020年左右使汽柴油质量全面达到国外先进水平,彻底消除指标上的差异。
 
      另一方面,减少汽车尾气的污染要在“车”和“路”上采取措施。虽然油品在全国范围内已推广国四标准,但在“车”的方面却没有随之跟上。2013年中国机动车达到国四及以上标准的汽车仅占10.1%,国三标准的汽车占51.5%,国二标准的汽车占15.7%,国一标准的汽车占14.9%,其余7.8%的汽车还达不到国一标准;在道路方面,堵车时,由于汽油在发动机中燃烧不充分,污染物的排放要比正常行驶的情况下高6倍。面对这些情况,加快推进机动车污染综合防治,需要加强“车、油、路”的统筹。
 
      潘桂妹:要加大对车用燃油质量升级工作的推进力度,做到“源头严控、过程严管、违者严惩、治理严厉”。加快地炼整合,推动整个行业优胜劣汰。地方炼油企业是改革 开放和市场经济发展的必然产物,但在国家经济发展进入新常态的大趋势下,其规模、资金、技术、管理体系建设等方面都面临着转型升级的巨大挑战。建议国家要从整体发展的高度出发,应用市场和行政等综合性手段,全面推动整个产业链的整合升级和质量管理体系建设,对不升级和没有升级技术条件的企业予以淘汰,从而确保整个产业链的产品达到国家标准。
 
      新环境保护法既是促进油品质量升级的重要推动力量,也是加强油品质量监管的强力法律武器。要扎实推进严格执法、综合执法和廉洁执法工作,提升新环保法的执行力;要抓住突出问题和矛盾,着力强化污染源的整治,倒查劣质油品供应商,坚决取缔“黑工厂”、“黑窝点”;要努力推行加油站经营体制升级,明晰加油站质量管理权责,确保违规违法责任追究到位。
 
      王玉锁:我国是煤气化技术应用的主要市场,依托舶来技术不是长久之计,必须结合国内实际情况,通过自主创新技术研发,形成适应国内不同煤种特点的煤气化技术,并进一步建立煤气化的技术标准体系。
 
      近年来,国内一些科研院所和企业的技术创新表明,一些新型的、直接为生产甲烷、针对国内相应煤种而开发 的先进煤气化技术,如催化气化、加氢气化等技术,在用于煤制气时,无论从理论计算,还是从试验示范,全程效率可以比传统的国外煤气化技术高出10个百分点,而且水耗和碳排放也可大幅降低,在效率、减排和煤种适应性等方面,均显示出巨大潜力。这些技术创新,将会大大推动我国煤炭资源的清洁高效利用。因此要支持煤气化技术的自主创新,加大新型煤气化技术的研发投入和工业化示范力度。
 
      同时,制定并持续优化阶梯型行业准入和监管标准,不断推动煤制气产业升级发展。一是以3~5年为产业评估周期,基于不同区域资源特点和生态环境要求,制定并逐次提升能效、资源消耗、环境影响等约束性评价指标的门槛,持续提升行业标准,以推动技术和产业持续升级。若不能满足要求,宁可放缓甚至不发展;二是项目准入、运营监管和后评价并重,特别是要加大煤制气项目生产运营阶段的监督执法力度,同时强化项目后评价工作,为制定阶梯型约束指标提供必要的依据。三是根据项目投运后能效、水耗、污染物排放的实际监测情况,制定差异化税费征收标准,鼓励研发应用先进技术。
 
      我国核电技术已经满足大规模发展的需要
 
      主持人:在确保安全的前提下,高效发展核电,建设核电强国是我国应对气候变化、缓解当前能源发展与环境保护双重压力的有效途径。那么,我国核电技术水平走到了哪一步?达到了大规模、安全发展的要求了吗?核电站乏燃料处理能够保证安全和清洁吗?
 
      贺禹:我国核电技术之所以能够“走出去”,是因为我国的核电技术在很多方面都有优势。其一,经过30年的发展,积累了一大批的工程人才、运营人才、设计人才;其二,我国的核电制造业从产能到技术等各个方面,在全球都很有竞争力;其三,我国的核电在经济性上具有竞争力,特别是自主技术“华龙一号”,与国外三代技术相比,明显具有经济性、安全性等综合优势。
 
      核电“走出去”需要国内的企业形成团队,包括设计院、制造厂家和建设队伍等,充分利用各家企业的优势和经验,共同“走出去”。目前全球核电市场非常活跃,我国核电技术出口面临激烈的竞争。纵观全球核电市场,做的比较好的有美国、欧洲、日本、俄罗斯、韩国等国家和地区,特别是俄罗斯,在全球占的份额较大。我国核电走出去才刚刚开始,我相信只要迈出去第一步,我们的市场就会迅速扩大。现在,包括“华龙一号”和CAP1400都在“走出去”,我相信不久的将来会有更好的成果。
 
      刘巍:华龙一号(ACP1000)的设计全面满足《福岛核事故后核电厂改进行动通用技术的要求 (试行)》。
 
      “福岛核事故”发生的原因主要是因为极端外部条件,福岛这样的老一代核电厂的设计没有考虑到如此极端的外部条件,同时也存在人为因素,相关应急措施处理不当,导致了事故的发生。“福岛核事故”给各国的新一代核电厂设计提供了经验反馈,对于“华龙一号”而言,主要体现在以下几个方面。一是“华龙一号”拥有了应急供水设计;二是设置了移动电源;三是延长了操作员不干预时间;四是提高了严重事故条件下应急指挥中心、运行指挥中心的可居留性和可用性;五是提高防水淹能力;六是改进了乏燃料贮存水池的冷却和监测手段。另外,“华龙一号”采用“能动+非能动”相结合的安全理念,即使出现厂区断电的情况,也可以用非能动系统来控制反应堆降温。
 
      目前我国的核电站建设正在稳步发展,到2030年大约会有100台核电机组。而一台核电机组一年产生的乏燃料大概有30吨,100台核电机组产生的乏燃料也是一个可观的量了,并且在核电厂储存时间要10多年到20年不等,我们必须考虑怎样处理这些乏燃料。同时,我国并不是一个富铀矿国家,虽然目前可以进行国际铀矿贸易,但从长远来看还是应该立足于国内。因此,我国的乏燃料处理主要是发展闭式循环利用。通过压水堆、快堆、重水堆、后处理厂等将燃料利用与后处理形成一个循环,其中后处理厂是一个关键。因此,我在提案中建议我国要发展大型的商业乏燃料后处理厂。
 
      突破新能源发展的技术瓶颈
 
      主持人:目前,我国新能源生产端的最主要内容是风电。2014年,全国全年风电新增装机容量1981万千瓦,累计并网装机容量达到9637万千瓦,占全部发电装机容量的7%,但是我国海上风电受技术等条件限制,发展速度缓慢。如何突破技术、装备的限制,加快发展风电?在能源消费端,新能源汽车备受瞩目,但仍然面临电池、充电桩的技术限制,以何种技术路线才能推动新能源汽车的大规模应用?
 
      李小琳:与陆上风电相比,海上风能资源的能量效益要高20%至40%,具有风速高、电量大、运行稳定、适合大规模开发等优势。我国海岸线总长3.2万公里,其中大陆海岸线1.8万公里,岛屿海岸线1.4万公里。近海区域、海平面以上50米高度风电技术可开发容量约2亿千瓦。近海风场的可开发风能资源是陆上的3倍。
 
      我国目前可供集中开发的清洁能源资源主要包括西南水电、西北风电和光伏,这些资源都存在就地消纳能力有限、需要远距离输送和配套调节电源等问题,而海上风电靠近负荷中心、不占地、年运行小时长,对电网更“友好”,其技术性和经济性相比前述资源更具优势;同时,发展海上风电,与我国经济区域布局,与大力发展海洋经济、建设海洋强国战略高度一致。
 
      但是,我国海上风电要实现全面实质性启动,还需要重点研究解决核心装备国产化进程缓慢等制约因素。海洋环境远比陆地环境复杂,海上风电技术难度大。虽然我国在整机制造方面取得了较大进展,但核心设备国产化进程缓慢,国内企业自主创新能力不足。为突破国内海上风电产业的发展瓶颈,需要协同技术攻关,组织成立联合研发机构进行技术攻关,加快海上风电核心技术的消化吸收和自主研发,以及海上风电标准体系和认证体系建设。
 
      苗圩:新能源汽车的发展,现在仅仅处于起步阶段,我们希望能够放几条鲶鱼进来把这池水搅活。现在放几条鲶鱼进来,就是希望起点能够高一点,能够不同于现有的这些车型的技术水准,而不希望放一批虾米进来。
 
      新能源汽车行业准入及起点会比现在要求高一些,但是我们希望进入新能源汽车行业的企业,能够在新能源汽车产品的技术标准、各方面成本的水平、配套服务等方面有比较大的提升和改进。
 
      智能汽车最终目标是要把人从驾驶汽车的位置上彻底的解放出来。汽车自身的智能化,就是通过和其他智能化汽车之间进行信息的交互,通过跟道路系统、各种复杂的路况之间进行信息的交互,实现无人驾驶这个智能汽车发展的目标。智能汽车是未来的方向,前景很好。在汽车智能化的过程中,可以把一部分具备应用条件的技术逐渐转移到新能源汽车乃至传统的汽车上。
 
 
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