節(jié)能環(huán)保
讓煤炭清潔化始于開(kāi)采
2016-04-25 20:21:21
來(lái)源: 經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)
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一個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)在民營(yíng)企業(yè)絕非偶然,，這其中不能缺少企業(yè)在技術(shù)和人才方面的儲(chǔ)備以及對(duì)趨勢(shì)的超前判斷。 早在2006年,，新奧成立研究院,，致力于清潔能源戰(zhàn)略的可持續(xù)發(fā)展。2007年新奧在廊坊建成擁有5000余平方米的中試基地,，推動(dòng)二氧化碳資源化,，確定“化石能源全生命周期清潔化”技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略。在這些技術(shù)和規(guī)劃的基礎(chǔ)之上,，2010年新奧煤基低碳能源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室正式獲得科技部批準(zhǔn)設(shè)立,，并成為國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新體系的重要組成部分。 好的事業(yè)需要人才支撐,。2003年新奧集團(tuán)董事局主席王玉鎖結(jié)識(shí)甘中學(xué)博士,，力邀共同發(fā)展清潔能源這一新興產(chǎn)業(yè)。隨后兩人在清潔能源發(fā)展思路上出現(xiàn)的“王市場(chǎng)”與“甘技術(shù)”之爭(zhēng),，也在新奧內(nèi)部被傳為美談,。兩人相互啟發(fā)形成的“系統(tǒng)能效”和“泛能網(wǎng)”技術(shù)設(shè)想成為新奧集團(tuán)和實(shí)驗(yàn)室的工作重點(diǎn)。 依托新奧集團(tuán)，實(shí)驗(yàn)室有計(jì)劃,、分批次從海外引進(jìn)智能能源裝備,、清潔煤化工、微藻生物能源領(lǐng)域人才充實(shí)研發(fā)隊(duì)伍,。截至2013年底,，擁有核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)400余人，海歸博士19人,、國(guó)內(nèi)博士36人,，其中國(guó)家千人計(jì)劃4人；共有30余項(xiàng)課題進(jìn)入國(guó)家863計(jì)劃,、973計(jì)劃,、國(guó)家科技支撐課題、國(guó)際科技合作項(xiàng)目,；擁有授權(quán)專(zhuān)利241項(xiàng),，其中發(fā)明專(zhuān)利141項(xiàng)。 清潔化,、智能化的新能源技術(shù)戰(zhàn)略落地,，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研用的順利對(duì)接，新奧集團(tuán)與煤基低碳能源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相得益彰,。 變采煤為取氣 眾所周知,，煤炭是我國(guó)的基礎(chǔ)能源。盡管?chē)?guó)家一直在努力調(diào)整能源結(jié)構(gòu),，試圖降低煤在一次能源中的比重,，但在可預(yù)見(jiàn)的時(shí)間里，能源結(jié)構(gòu)中煤炭仍將占主導(dǎo)地位,�,；谶@一國(guó)情，如何高效清潔地利用煤炭資源,，應(yīng)對(duì)能源安全與霧霾治理迫在眉睫,。新奧集團(tuán)煤基低碳能源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任甘中學(xué)說(shuō)，最佳途徑就是大力發(fā)展清潔煤技術(shù),�,？刹豢梢栽诟由希簿褪窃谀茉撮_(kāi)采的過(guò)程中就實(shí)現(xiàn)清潔化,，讓煤變“白”,？這是我們實(shí)驗(yàn)室最主要的攻關(guān)內(nèi)容。 實(shí)驗(yàn)室副主任畢繼誠(chéng)說(shuō),，城市中的煤電油正在被天然氣慢慢取代,，“天然氣經(jīng)濟(jì)”時(shí)代正在來(lái)臨,。但根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2013年我國(guó)的天然氣對(duì)外依存度超過(guò)30%,。甘中學(xué)認(rèn)為,，解決富煤少氣的困境，需要對(duì)煤進(jìn)行氣化,。他說(shuō)：“我們研究了一種低溫催化技術(shù),，不用把煤開(kāi)采出來(lái)，而是讓它有控制地在地下氣化,，然后利用管道把煤氣輸送出來(lái)就可以用于發(fā)電,，經(jīng)過(guò)凈化處理以后成為甲烷。變采煤為取氣,�,！� 畢繼誠(chéng)告訴記者：“煤是一種綜合化學(xué)品位的能源，而熱能是品位最低的一種,。通過(guò)氣化,，制成天然氣后，煤炭能量轉(zhuǎn)化將由40%提高到50%以上,�,！彼榻B：“我國(guó)原有的氣化技術(shù)基本上是高溫燃燒,，溫度在1100℃以上,，耗能比較高，并且1100℃以上的溫度特別利于二氧化碳的形成,。然而,，我們實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的低溫催化技術(shù)正好解決了這個(gè)問(wèn)題。在催化劑的作用下使煤的氣化溫度降至700℃左右,，不僅節(jié)能并且在這個(gè)溫度下有利于碳與氫的形成,，所以甲烷的含量很高，減少了二氧化碳的產(chǎn)生,。低溫催化氣化技術(shù)使甲烷產(chǎn)出率接近24%,，指標(biāo)達(dá)到世界領(lǐng)先�,！� 目前,，煤基低碳能源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基本上形成了四類(lèi)主要?dú)饣绞健Ｍㄟ^(guò)加氫氣化來(lái)解決普通煤的氣化問(wèn)題,；用催化氣化技術(shù)利用褐煤,；超臨界氣化，解決含水量較高的煤炭,；地下氣化把技術(shù)上沒(méi)法開(kāi)采的煤直接轉(zhuǎn)化成合成氣加以利用,。這些技術(shù)基本上覆蓋了我國(guó)主要煤炭種類(lèi),。隨著不斷的技術(shù)中試并走向成熟，把黑煤變“白”不存在障礙,。 微藻吸碳制油 一間玻璃房里,，成百上千白色封閉的玻璃管錯(cuò)落井然。黑綠色的液體正在管子里翻滾流動(dòng),，似乎可以聽(tīng)到生命拔節(jié)兒的聲音,。 “這種綠色的物質(zhì)是我們實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的微藻，流動(dòng)的液體主要是高鹽廢水,，管道里還有看不見(jiàn)的二氧化碳,，這些物質(zhì)在管道里形成了自給的生態(tài)環(huán)境。微藻利用高鹽廢水這種模擬海洋環(huán)境,，在光合作用下,，吸收二氧化碳，實(shí)現(xiàn)了高度自養(yǎng),，繁殖速度非�,？臁,！痹谖⒃屦B(yǎng)殖大棚里,，講解員這樣介紹微藻生物吸碳技術(shù)。 這種被稱(chēng)為微藻的生物不僅有吸碳作用,，可以大量吸收工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的二氧化碳,、氮氧化物等廢氣，而這些廢氣正是導(dǎo)致全球氣候變暖的主要因素,。還可以通過(guò)油脂提取和高效處理等技術(shù),，生產(chǎn)生物柴油、醫(yī)藥保健品原料和飼料等產(chǎn)品,�,？芍^一舉兩得，“吃”二氧化碳,，制出生物柴油,。目前世界上已知的微藻有幾千萬(wàn)種，真正實(shí)現(xiàn)利用的微藻只有幾十種,。實(shí)驗(yàn)室的工作人員反復(fù)試驗(yàn),，不斷測(cè)試不同的溫度及酸度水平下的各種藻類(lèi)栽培技術(shù)，正在嘗試幾種不同的藻類(lèi),，以找到油脂合作能力與生長(zhǎng)速度兼顧的一種,。 “作為國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，我們不僅要強(qiáng)調(diào)能源的供給安全,，更要關(guān)注能源消費(fèi)中的環(huán)境安全,�,！备手袑W(xué)說(shuō)，新奧集團(tuán)在內(nèi)蒙古達(dá)拉特旗建設(shè)5000噸微藻生物柴油示范工程,，對(duì)煤電廠(chǎng)和化工廠(chǎng)等排放二氧化碳進(jìn)行就地洗后和資源化利用,，生產(chǎn)生物能源。這一工程已成為國(guó)家級(jí)微藻生物能源示范項(xiàng)目,。 專(zhuān)注系統(tǒng)能效 我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的另外一個(gè)特點(diǎn)就是分布不均,，導(dǎo)致能源大規(guī)模的跨區(qū)域調(diào)配。同時(shí),，風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電設(shè)備接入電網(wǎng)系統(tǒng),，進(jìn)一步加劇電網(wǎng)調(diào)峰難度，造成上網(wǎng)困難,。因此,，在這種情況下，棄風(fēng)棄光嚴(yán)重,，設(shè)備利用效率低下,，可再生能源產(chǎn)業(yè)難以規(guī)模發(fā)展。甘學(xué)中認(rèn)為,，能源利用不應(yīng)孤立,、簡(jiǎn)單線(xiàn)性的，而應(yīng)該基于系統(tǒng)能效最優(yōu)的多品類(lèi)能源協(xié)同,、互補(bǔ),、循環(huán)的智能應(yīng)用。 正是基于這種思路,，依托新奧集團(tuán),，實(shí)驗(yàn)室研發(fā)了泛能網(wǎng)技術(shù),，也就是利用能源和信息技術(shù),，將能源網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)高效集成的能源互聯(lián)網(wǎng),。其核心裝備包括泛能機(jī),、泛能站、泛能能效平臺(tái),、泛能云平臺(tái),。泛能機(jī)能實(shí)現(xiàn)多種化石能源、可再生能源,、環(huán)境勢(shì)能等的輸入,，并實(shí)現(xiàn)氣、電,、冷,、熱等多品位能源的輸出,。泛能站通過(guò)燃料化學(xué)能的梯級(jí)利用及對(duì)環(huán)境勢(shì)能的借勢(shì)增益，將整體能源利用效率由傳統(tǒng)熱電分產(chǎn)的40%-60%提高到85%以上,。泛能云平臺(tái)基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算,，發(fā)現(xiàn)價(jià)值交換機(jī)會(huì)，提供運(yùn)維,、交易,、數(shù)據(jù)等服務(wù)，實(shí)現(xiàn)能源,、資源價(jià)值的最大化,。 目前，泛能網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用,。依托泛能網(wǎng),，新奧集團(tuán)對(duì)中國(guó)工程院綜合辦公樓進(jìn)行了節(jié)能改造，正在建設(shè)中的青島中德生態(tài)園項(xiàng)目也將利用泛能網(wǎng),，使能源綜合利用效率提升到80.8%,，綜合節(jié)能率達(dá)到50.7%。新奧還為廣東肇慶115平方公里的新區(qū)制定了能源發(fā)展規(guī)劃,，目標(biāo)使新區(qū)煤炭使用量為零,，可再生能源利用率達(dá)25.08%，電網(wǎng)中可再生能源占比大于41%,，綠色建筑占公共建筑比例超過(guò)90%,，能源網(wǎng)絡(luò)智能化覆蓋率超過(guò)90%。 |
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