IGCC重要節(jié)能減排方向期待更多政策支持
隨著國(guó)家對(duì)能源需求的不斷擴(kuò)大，能源的過度開發(fā)、利用帶來環(huán)境污染和全球氣候異常的問題更加突出。整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IntegratedGasificationCombinedCycle，IGCC)發(fā)電技術(shù)作為新一代先進(jìn)的燃煤發(fā)電技術(shù)，把高效、清潔、廢物利用、多聯(lián)產(chǎn)和節(jié)水等特點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合起來，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前途的潔凈煤發(fā)電技術(shù)。
IGCC現(xiàn)在是怎樣的發(fā)展?fàn)顟B(tài)？又面臨什么樣的發(fā)展困難與障礙？日前，《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者特別采訪了中國(guó)科學(xué)院南京分院副院長(zhǎng)、中科院能源動(dòng)力研究中心主任肖云漢。
肖云漢曾任中科院工程熱物理所副所長(zhǎng)、中科院高技術(shù)研究與發(fā)展局副局長(zhǎng)，長(zhǎng)期從事先進(jìn)能源動(dòng)力技術(shù)研發(fā)和能源科技政策及戰(zhàn)略研究，是國(guó)家“十一五”期間“863”計(jì)劃“以煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)示范工程”重大項(xiàng)目總體專家組組長(zhǎng)，國(guó)家“十五”清潔能源行動(dòng)計(jì)劃秘書兼專家。
《科學(xué)時(shí)報(bào)》：和常規(guī)燃煤發(fā)電技術(shù)相比，IGCC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在哪些方面？取得了哪些社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益？
肖云漢：IGCC是集成煤氣化與燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)的超清潔、高效發(fā)電技術(shù)。在整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)中，煤先通過氣化轉(zhuǎn)化為煤氣；然后通過凈化脫除硫等污染物，根據(jù)需要分離二氧化碳，最后煤氣通過燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽聯(lián)合循環(huán)轉(zhuǎn)換為電。因此，對(duì)IGCC而言，控制污染和排放與能量轉(zhuǎn)換是內(nèi)在的集成，二氧化硫排放僅為常規(guī)燃煤電站的1/10，同時(shí)得到元素硫，有效解決我國(guó)硫磺資源的短缺，排煙中氮氧化物也能大大降低。
IGCC的供電效率比同等規(guī)模的常規(guī)燃煤電站高6～8個(gè)百分點(diǎn)，節(jié)水可達(dá)50％。
IGCC還可以聯(lián)產(chǎn)清潔替代燃料和大宗基礎(chǔ)化學(xué)品，突破單一行業(yè)內(nèi)提高效率、改善經(jīng)濟(jì)性、控制排放的局限，通過不同行業(yè)的有機(jī)融合和不同技術(shù)的協(xié)同，將煤?jiǎn)我焕媚Ｊ桨l(fā)展成物質(zhì)轉(zhuǎn)化與能量轉(zhuǎn)換集成的綜合利用模式。
IGCC和二氧化碳捕集與封存（CarbonCaptureandStorage,CCS）集成在燃燒前捕集碳，然后將碳封存。由于煤氣中的二氧化碳濃度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于煙氣中二氧化碳濃度，因而降低了捕集所帶來的效率降低和成本升高，是實(shí)現(xiàn)煤炭發(fā)電近零排放最現(xiàn)實(shí)、最經(jīng)濟(jì)的途徑。
首座60兆瓦IGCC發(fā)電與同規(guī)模直接燃煤蒸汽輪機(jī)電站相比，供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗降低104克/度，節(jié)煤25.06%，每發(fā)一度電，二氧化硫減排83.82%，氮氧化物減排63.28%，二氧化碳減排13.73%。
24萬噸/年煤制甲醇集成IGCC與煤制甲醇配常規(guī)自備蒸汽輪機(jī)電站相比，每年節(jié)煤11.5%，每年二氧化硫減排83.82%，氮氧化物減排45.08%，二氧化碳減排34.30%，大大提高了煤制甲醇在化工行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
《科學(xué)時(shí)報(bào)》：IGCC技術(shù)在中國(guó)發(fā)展的歷程如何？我國(guó)掌握的核心技術(shù)在世界上處于什么樣的地位？
肖云漢：我國(guó)IGCC研究始于上世紀(jì)70年代末、80年代初。后來由于多種原因一度中斷。上世紀(jì)90年代，IGCC被重新提上議事日程，并在《中國(guó)21世紀(jì)議程》中向世界宣布——到2000年建成裝機(jī)容量為300～400兆瓦的IGCC示范電站（山東煙臺(tái)IGCC示范）。由于項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)全部引進(jìn)、工程造價(jià)較高等諸多原因，至今未能開工。
中國(guó)科學(xué)院致力于IGCC聯(lián)產(chǎn)技術(shù)研發(fā)，在國(guó)家“863”計(jì)劃和中科院知識(shí)創(chuàng)新工程重大項(xiàng)目共同支持下完成的關(guān)鍵技術(shù)，支撐建成了我國(guó)首座60兆瓦級(jí)IGCC發(fā)電和24萬噸甲醇每年聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)示范工程，示范工程于2006年4月投入運(yùn)行，這是世界第6座煤基IGCC電站，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)IGCC和聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)工程示范零的突破，為IGCC和聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的長(zhǎng)期發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，樹立了我國(guó)自主研發(fā)IGCC技術(shù)的信心。
在關(guān)鍵技術(shù)方面，2000噸每天的新型水煤漿氣化工業(yè)示范裝置順利投入生產(chǎn)，使我國(guó)水煤漿氣流床氣化技術(shù)進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列；干煤粉氣化技術(shù)正在進(jìn)行36噸每天到2000噸每天的中試放大；針對(duì)我國(guó)高灰、高灰熔點(diǎn)煤和IGCC對(duì)氣化技術(shù)的要求而提出的一種新型氣化技術(shù)——粉煤加壓密相輸運(yùn)床技術(shù)目前正處于中試階段，完成中試后為形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的適合IGCC特點(diǎn)的大型煤氣化技術(shù)邁出重要的一步。
我國(guó)重型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展完全依賴國(guó)外關(guān)鍵技術(shù)。以“863”支持的R0110重型燃機(jī)輪機(jī)研制和IGCC合成氣燃?xì)廨啓C(jī)改造為開端，煤制氣重型燃?xì)廨啓C(jī)低污染燃燒技術(shù)將取得系列突破，并進(jìn)行工程驗(yàn)證、示范。
系統(tǒng)集成研究典型IGCC系統(tǒng)的優(yōu)化匹配和運(yùn)行控制，提出各示范項(xiàng)目?jī)?yōu)化集成的技術(shù)方案、支持其工程設(shè)計(jì)并落實(shí)在實(shí)際工程建設(shè)中。
關(guān)鍵技術(shù)的自主研究成果，在我國(guó)首座60兆瓦級(jí)發(fā)電和24萬噸甲醇備年聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的示范工程中得到應(yīng)用與驗(yàn)證，在國(guó)內(nèi)第一次走完了IGCC和煤炭聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)從基礎(chǔ)理論研究、實(shí)驗(yàn)室研發(fā)、工程方案設(shè)計(jì)到工程示范的全過程，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)煤氣化聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)零的突破，早于美國(guó)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)示范。
關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)成果和示范工程運(yùn)行及前期工作，為IGCC的進(jìn)一步研究奠定了技術(shù)基礎(chǔ)并提供了實(shí)際數(shù)據(jù)。
《科學(xué)時(shí)報(bào)》：IGCC技術(shù)發(fā)展過程中遇到的困難有哪些？
肖云漢：我國(guó)至今沒有支撐IGCC技術(shù)創(chuàng)新的系統(tǒng)級(jí)工程化研究設(shè)施，成為IGCC自主發(fā)展的瓶頸，嚴(yán)重制約了技術(shù)研發(fā)、工程應(yīng)用和工程技術(shù)人才培養(yǎng)，難以形成技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良性互動(dòng)。
作為中國(guó)潔凈煤技術(shù)戰(zhàn)略方向的IGCC和聯(lián)產(chǎn)等大型項(xiàng)目的開發(fā)，其特點(diǎn)是研發(fā)周期長(zhǎng)，投入高，風(fēng)險(xiǎn)大，達(dá)到一定商業(yè)規(guī)模才能有效益。
國(guó)有大型企業(yè)創(chuàng)新動(dòng)力不足，民營(yíng)企業(yè)創(chuàng)新能力不足，企業(yè)還沒有成為創(chuàng)新投入、創(chuàng)新需求的主體。目前，國(guó)家從科技經(jīng)費(fèi)上支持科技開發(fā)的部分經(jīng)費(fèi)需求，多數(shù)企業(yè)不愿意或無力單獨(dú)承擔(dān)項(xiàng)目工業(yè)示范的風(fēng)險(xiǎn)，缺乏國(guó)家、企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)機(jī)制。
我國(guó)對(duì)引進(jìn)技術(shù)和裝備很寬容，對(duì)自主技術(shù)和裝備要求很高，企業(yè)負(fù)責(zé)人往往難以承擔(dān)其中的風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)沒有激勵(lì)政策的支持，激勵(lì)政策能夠形成一定市場(chǎng)環(huán)境，會(huì)對(duì)自主創(chuàng)新的技術(shù)研發(fā)和技術(shù)示范進(jìn)行引導(dǎo)和推動(dòng)。
《科學(xué)時(shí)報(bào)》：在目前的中國(guó)市場(chǎng)和政策條件下，IGCC和聯(lián)產(chǎn)如何得到成長(zhǎng)和發(fā)展，在體制上有何障礙？國(guó)家制定了哪些相關(guān)方面的政策措施推動(dòng)IGCC技術(shù)的發(fā)展？
肖云漢：煤炭資源的高效、環(huán)境友好利用，不僅要重視生產(chǎn)，而且要重視利用。讓IGCC和聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)跨越行業(yè)界限，實(shí)現(xiàn)資源整體利用最優(yōu)。
由于煤炭能源利用系統(tǒng)，特別是IGCC和聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，投資巨大，生命周期長(zhǎng)，升級(jí)換代不易，因而確保近期、中期、長(zhǎng)期發(fā)展目標(biāo)相容變得尤為重要。由于國(guó)家沒有統(tǒng)一、權(quán)威的能源協(xié)調(diào)管理部門，多部門涉及能源工作，時(shí)常缺乏配合和銜接，因此可能影響局部、行業(yè)、部門的利益和壟斷，影響各自對(duì)IGCC和聯(lián)產(chǎn)的認(rèn)知和客觀判斷，更難主動(dòng)應(yīng)對(duì)全球氣候變化對(duì)煤炭利用價(jià)值觀改變的挑戰(zhàn)。
清潔煤能源技術(shù)研發(fā)投資大、周期長(zhǎng)、系統(tǒng)性工程化強(qiáng)，但市場(chǎng)大而穩(wěn)定。我國(guó)戰(zhàn)略上需要堅(jiān)持自主創(chuàng)新，建立研發(fā)、中試、裝備、工程示范、工程應(yīng)用、學(xué)習(xí)提升一體化創(chuàng)新價(jià)值鏈，創(chuàng)出符合我國(guó)自身需求的潔凈煤利用道路。
目前我國(guó)新一代關(guān)鍵核心技術(shù)依靠進(jìn)口，難以建立經(jīng)濟(jì)上可承受的清潔煤能源系統(tǒng)，也難以形成下一輪技術(shù)升級(jí)的基礎(chǔ)，且我國(guó)尚缺乏創(chuàng)新價(jià)值鏈的體制保障，缺乏長(zhǎng)期堅(jiān)持創(chuàng)新的環(huán)境。
我國(guó)政府制定了一些發(fā)展IGCC和聯(lián)產(chǎn)的宏觀政策。諸如，在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》中，將“煤的清潔高效開發(fā)利用、液化及多聯(lián)產(chǎn)”列為優(yōu)先發(fā)展主題，“重點(diǎn)研究開發(fā)重型燃?xì)廨啓C(jī)、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）等高效發(fā)電技術(shù)與裝備，大力開發(fā)煤液化以及煤氣化、煤化工等轉(zhuǎn)化技術(shù)，以煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)”。
在2007年6月發(fā)布的《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家方案》中指出，減緩溫室氣體排放在能源開發(fā)和轉(zhuǎn)換重點(diǎn)領(lǐng)域的主要措施是加大先進(jìn)適用技術(shù)開發(fā)和推廣力度。其中煤的清潔高效技術(shù)開發(fā)和利用方面，需要重點(diǎn)研究開發(fā)方向之一就是IGCC。
國(guó)務(wù)院新聞辦公室2008年10月29日發(fā)表《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的政策與行動(dòng)》白皮書，在減緩氣候變化的政策與行動(dòng)部分指出，中國(guó)還將進(jìn)一步推進(jìn)煤炭清潔利用，發(fā)展大型聯(lián)合循環(huán)機(jī)組和多聯(lián)產(chǎn)等高效、潔凈發(fā)電技術(shù)，研究二氧化碳捕獲與封存技術(shù)。
然而，對(duì)于超潔凈、高效煤電技術(shù)，例如“863”計(jì)劃支持的IGCC和聯(lián)產(chǎn)示范工程，沒有明確的優(yōu)惠政策，只是在煤電建設(shè)政策中提到：優(yōu)先安排采用國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)。
《科學(xué)時(shí)報(bào)》：IGCC技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的前景如何？政府應(yīng)該如何制定一定的政策和保障措施才能培育產(chǎn)業(yè)？
肖云漢：IGCC技術(shù)具有廣闊的市場(chǎng)需求。國(guó)家“十一五”期間“863”計(jì)劃支持的3個(gè)IGCC（1320兆瓦）和2個(gè)聯(lián)產(chǎn)示范工程的總投入將達(dá)到200億元。另外，擬建設(shè)的IGCC電廠容量達(dá)到2500兆瓦，總投資達(dá)到近200億元。根據(jù)已經(jīng)完成的中國(guó)發(fā)展IGCC聯(lián)產(chǎn)的路線圖的研究表明，到2020年中國(guó)IGCC的裝機(jī)將達(dá)到20～100吉瓦。IGCC投資成本按8000元/千瓦計(jì)算，屆時(shí)將擁有約1300億至7700億元的市場(chǎng)值。
國(guó)際能源署（IEA）《能源技術(shù)展望2008》報(bào)告指出，要使2050年全球二氧化碳排放量恢復(fù)到2005年水平，到2030年全球IGCC裝機(jī)容量需達(dá)1億千瓦，到2050年需達(dá)5.5億千瓦，屆時(shí)可實(shí)現(xiàn)二氧化碳年減排6.6億噸，而到2050年，化石燃料電廠采用CCS技術(shù)的比例將達(dá)16%，每年實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排29億噸，IGCC+CCS是二氧化碳近零排放化石燃料發(fā)電的重要技術(shù)選擇。
建議政府對(duì)新建IGCC聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目在審批、建設(shè)和運(yùn)行過程中給予必要的國(guó)家政策支持。
一是建議政府制定持續(xù)和穩(wěn)定的政策支持建設(shè)系統(tǒng)級(jí)的IGCC、聯(lián)產(chǎn)和CCS工程化科技基礎(chǔ)設(shè)施，加速關(guān)鍵技術(shù)和裝備的自主研發(fā)；政策保障自主研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)在示范工程中得以應(yīng)用；支持建設(shè)國(guó)家級(jí)IGCC聯(lián)產(chǎn)示范工業(yè)園及項(xiàng)目，培育新興清潔煤能源產(chǎn)業(yè)。
二是給予IGCC和聯(lián)產(chǎn)示范項(xiàng)目必需的煤炭資源保障。
三是對(duì)IGCC示范工程立項(xiàng)進(jìn)行快速審批。
四是對(duì)IGCC和聯(lián)產(chǎn)示范項(xiàng)目注入一定比例的項(xiàng)目資本金。
五是將IGCC和聯(lián)產(chǎn)示范項(xiàng)目納入國(guó)家基本建設(shè)貸款中央財(cái)政貼息資金專項(xiàng)資金范圍，按照文件規(guī)定，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)給予5～10年貼息扶持。同時(shí)，為確保項(xiàng)目建設(shè)資金需要，請(qǐng)求國(guó)家給予國(guó)債資金、國(guó)債地方轉(zhuǎn)貸資金、技術(shù)創(chuàng)新資金等專項(xiàng)資金支持，幫助企業(yè)利用政策性銀行為企業(yè)發(fā)行債券、取得低息項(xiàng)目貸款、技援貸款等優(yōu)惠貸款，為項(xiàng)目的資金籌措提供便利和幫助。
六是稅收優(yōu)惠政策：減免所得稅和增值稅；對(duì)大型設(shè)備采購(gòu)可抵稅。
最后，市場(chǎng)準(zhǔn)入和產(chǎn)品價(jià)格政策。如果按普通燃煤電站上網(wǎng)電價(jià)計(jì)算，而不考慮IGCC和聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的環(huán)保效益，將直接影響該項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。建議制定上網(wǎng)電價(jià)的優(yōu)惠政策，同時(shí)提高機(jī)組設(shè)備運(yùn)行小時(shí)，在上網(wǎng)時(shí)間方面制定對(duì)IGCC電站的優(yōu)惠政策。
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