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倪維斗清華大學(xué)教授,，博士生導(dǎo)師,，中國工程院院士,。長期從事熱力渦輪機系統(tǒng)和熱動力系統(tǒng)動態(tài)學(xué)方面的研究,。曾獲國家教委、電力部科技進步一,、二等獎，國家科技進步二等獎,，國家級優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎,。近十年來，倪維斗院士致力于研究我國能源的可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能問題,，承擔(dān)若干個國家級能源戰(zhàn)略研究課題。他提出了以煤氣化為核心的多聯(lián)產(chǎn)戰(zhàn)略是解決未來經(jīng)濟,、環(huán)境和能源可持續(xù)發(fā)展的必然出路的觀點,，并在國內(nèi)外大力倡導(dǎo)多聯(lián)產(chǎn)戰(zhàn)略的研究和實施，以及醇醚替代燃料在國內(nèi)的應(yīng)用研究,。 “低碳經(jīng)濟的道路最后必須落實到煤的清潔利用上” 中國電力報：您認(rèn)為我國 “能源變革”應(yīng)該包括哪些內(nèi)涵,？ 倪維斗：需要做好4件事,。第一,，煤炭多聯(lián)產(chǎn)現(xiàn)代化協(xié)同利用,。煤炭今后仍是我國能源的主力,，應(yīng)一次通過方式實現(xiàn)電力、液體燃料,、化工產(chǎn)品,、供熱,、合成氣等聯(lián)產(chǎn),，以綜合解決能源總量需求、液體燃料短缺和燃煤污染等有關(guān)問題,。在技術(shù)上使其具有良好繼承性和可行性,，以及經(jīng)濟效益與環(huán)境效益，這對中國乃至世界都有非常重要的戰(zhàn)略意義,。第二,，嚴(yán)控能源生產(chǎn)和消費總量勢在必行�,？偭靠刂撇粫恋K社會發(fā)展,，反倒能真正培植和拉動內(nèi)需。政府應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格下達總能耗指標(biāo),，只有這樣才會加速自主科技創(chuàng)新,、掌握關(guān)鍵技術(shù)和加強國際競爭力，建立節(jié)約型的,、生態(tài)文明的社會,。第三，合理發(fā)展與應(yīng)用可再生能源,。只考慮可再生能源大基地,、大容量、集中輸出的方針?biāo)朴衅H,，而應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟約束條件,，把就地消納、分散使用作為我國風(fēng)電的發(fā)展和使用方向,。比較而言,，農(nóng)村更適宜發(fā)展可再生能源，希望國家給予補貼政策貫徹效率原則,。政策實施要依靠競爭和比較機制,。電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)得收入需予以保障�,？稍偕茉吹睦靡欢ㄒ紤]和其它能源協(xié)同,，例如風(fēng)電和網(wǎng)電、風(fēng)電和煤化工等,。第四,，對天然氣要更加大力的開發(fā)與應(yīng)用。人們往往把天然氣單純作為一種低碳,、低污染燃料,，直接用 于供暖,、蒸汽系統(tǒng)發(fā)電，而忽視了其具有更大能值或稱之為更大潛力溫度燃料的特點,，即無需通過金屬管道換熱,，可直接把工質(zhì)加熱到1700℃或更高，可提供更高效率的熱功轉(zhuǎn)換,。 中國電力報：您很強調(diào)煤炭的清潔高效利用,。 倪維斗：社會節(jié)能、總量控制,、發(fā)展可再生能源都是實現(xiàn)低碳經(jīng)濟的道路,，但最后必須落實到煤的清潔利用上。煤的清潔利用也屬于清潔能源,。煤炭現(xiàn)在是,、將來（直到2050年或更晚）依然是我國能源的主力。這是中國能源稟賦國情決定的,。 最近幾年,，我國依靠提高燃煤發(fā)電效率每年都能減排二氧化碳幾千萬噸。經(jīng)過科學(xué)研究把溫度和壓力再提高,，優(yōu)化運行,，中國的燃煤發(fā)電率還有潛力可挖，所以,，低碳經(jīng)濟必須落實到煤的清潔利用上,。 中國電力報：不過如果中國發(fā)生和美國一樣的頁巖氣革命的話，那又是一番景象,。 倪維斗：要看你到底產(chǎn)生多少頁巖氣,。中石化、中石油,、中海油都在做，但是目前來看,，還有距離,，美國也不是一年兩年來做成的，是多年來做成的,。我們頁巖氣的儲量和美國相當(dāng),，但是地質(zhì)復(fù)層的條件要比美國復(fù)雜，要更深一點,，地塊更破裂一點,，不像美國的連塊。短期內(nèi),，五六年以內(nèi),，我國不太可能發(fā)生頁巖氣革命,。 “創(chuàng)新須像‘外三’一樣一點一滴地?fù)浮?/strong> 中國電力報：有人說燃煤的效率和排放水平也能做到和天然氣一樣。 倪維斗：比如說上海的外高橋第三發(fā)電廠,，它的排放和天然氣的標(biāo)準(zhǔn)一樣,。 中國電力報：我們已經(jīng)不止聽到一個專家在提外三。外三是怎么做到的,？倪維斗：這個就是系統(tǒng)觀念了,，無論是鍋爐還是汽機還是輔機，每一地方每一點都把它摳出來,，這是個系統(tǒng)性的工作,。 它的排放也是這樣，脫硫效率比較高,，氧化氮的排放也很低,。氧化氮的排放是每立方米27毫克。 中國電力報：它是低氮燃燒還是燒完了之后除氮了,？ 倪維斗：低氮燃燒肯定也要的,，但最主要的還是脫硝裝置。脫硝裝置的催化劑很容易老化,，他們的辦法是使催化劑不老化,，它有這種辦法。 中國電力報：什么辦法,？ 倪維斗：催化劑老化主要是尾氣溫度太低,，那就抽一部分蒸汽來加熱尾氣，使經(jīng)過脫硝裝置的溫度提高,，它就不老化,。 中國電力報：這里會損失一點效率。 倪維斗：去年環(huán)保部規(guī)定電廠脫硝的標(biāo)準(zhǔn)是100毫克/立方米,，那時候,，整個行業(yè)里頭一般是兩三百毫克，整個行業(yè)都在喊太嚴(yán)了,。但是現(xiàn)在外三做到了,，它不是100毫克/立方米，而是27毫克/立方米,，如果需要,，還可以再低一點。 中國電力報：它還有其他的創(chuàng)新吧,？ 倪維斗：譬如啟動程序中有許多鍋爐干燒的現(xiàn)象,，很多氧化皮沖到汽輪機里頭去，把葉片打成麻麻點點,，降低了效率,。它 就用了一種辦法,，先用另外的東西先循環(huán)，避免干燒,，這樣整個效率就比較高,。又譬如說電廠用電，引風(fēng)機,、送風(fēng)機,、水泵等等廠用電一般是占到整個發(fā)電量的5%左右。那么外三呢,，它抽一股氣來帶動小汽輪機,，而小汽輪機的轉(zhuǎn)速能和電廠負(fù)荷相應(yīng)變頻，就提高了效率,。 中國電力報：這些創(chuàng)新,，這個廠，是怎么會主動去做的,？做這些事情很繁雜,，需要投入、精力和時間,，企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)人他怎么會有動力去做這些,？ 倪維斗：外三的總經(jīng)理馮偉忠是從學(xué)徒出身，但是對電廠的管理非常用心,。一點點地在摳,。 中國電力報：這么好的一些做法能不能把電廠的設(shè)計規(guī)范就改了呢？ 倪維斗：最近我一直在做外三經(jīng)驗的推廣,。兩年多以前我曾經(jīng)和幾大電力集團的領(lǐng)導(dǎo)談過這個事,。那些企業(yè)總的來說不是太起勁，不是特別在心,。他們有自己的一套設(shè)備,，有自己的一套技術(shù)，有自己的想法,。同時呢,，現(xiàn)在電力設(shè)計院都是按照規(guī)范來做，他們覺得外三的一些做法不太合乎規(guī)范,。 中國電力報：擔(dān)心會有隱患嗎？ 倪維斗：會有其他的什么因素之類的,�,？偟膩碚f，兩年以前這個事情推不動,，大家都懷疑,、觀望,。后來我們和華潤的總經(jīng)理交流，他很積極,。簽訂了很大的協(xié)議,，要馮偉忠?guī)退脑祀姀S，現(xiàn)在正在執(zhí)行,。 后來我又找了神華,，它也有好幾千萬裝機，積極性也很高,。最近,，大唐也開了專門的研討會，董事長也都出面,。 “不在煤的清潔利用上做文章,，其他一切只能是空談” 中國電力報：您多次強調(diào)的“能源協(xié)同利用”指的是什么？ 倪維斗：協(xié)同的指導(dǎo)思想是：把合適的能源放在合適的地方,，在合適的系統(tǒng)中與其他能源有合適的協(xié)同,，發(fā)揮合適的作用（即5個“合適”）。協(xié)同將開啟新的思路,，在能源系統(tǒng)中開辟基礎(chǔ)研究,、應(yīng)用研究和工業(yè)示范的廣闊創(chuàng)新空間。建立可持續(xù)能源系統(tǒng)———各種能源協(xié)同的IDDD+N原則,，轉(zhuǎn)換整合化 （I-integration）,、需求精細(xì)化 （D-differentiation）、供給多樣化 （D-diversification）,、布局分布化 （D-decentralization）,、調(diào)度、控制,、管理智能網(wǎng)絡(luò)化（N-network）,，這幾點可以簡稱為“IDDD+N”。 由于能源多元化,，轉(zhuǎn)換多元化,，終端需求供應(yīng)一體化，尤其是氣候變化的嚴(yán)重性,，能源技術(shù)（EnergyTechnology,，ET）將有一個很大的變化，時間尺度在30～50年左右,。 且各國都不會一樣,，中國更有其特殊性，因為無先例可循。除了能源技術(shù)進步外,，信息技術(shù)（InformationTechnology,，IT）的深度介入必不可少，因為能源系統(tǒng)是一個龐大的系統(tǒng)工程,。ET和IT的融合是必然趨勢,。 中國電力報：如何實現(xiàn)從煤化工開始，逐步過渡到您經(jīng)常提到的 “IGCC+多聯(lián)產(chǎn)+CCUS”（CarbonCaptureUtilizationandStorage）,？ 倪維斗：中國碳減排應(yīng)從煤化工開始,，向“IGCC+多聯(lián)產(chǎn)+CCUS”逐步過渡。 如果煤直接燃燒,，因為煙氣中二氧化碳濃度低 （濃度約為13%~14%,，其余70%~80%都是氮氣）、壓力低,、流量大,，需處理的煙氣收集起來很困難，而且以目前技術(shù),，要將發(fā)電廠煙囪里的二氧化碳分離出來,，處理后埋入地下，整個燃煤發(fā)電效率會降低11個百分點,。 實施“IGCC+多聯(lián)產(chǎn)”能源戰(zhàn)略刻不容緩,。盡管目前IGCC發(fā)電電價成本較高，但是考慮到將來對污染物二氧化硫,、氮氧化物,、顆粒物、汞的控制要求,，以及下 一步要進行二氧化碳的捕集,、利用和埋存，目前可行的是可以通過多聯(lián)產(chǎn)化工產(chǎn)品來降低成本,�,！癐GCC+多聯(lián)產(chǎn)+CCUS（CO2的捕集、利用和埋存）”是中國二氧化碳減排的戰(zhàn)略方向,。 但是,，考慮到未來的清潔煤發(fā)電，“IGCC+多聯(lián)產(chǎn)”應(yīng)盡快地示范,，逐步走向大規(guī)模發(fā)展,，按二氧化碳減排需要，逐步過渡到“IGCC+多聯(lián)產(chǎn)+CCUS”,。在這方面需要深入研究和小規(guī)模示范,，大規(guī)模的商業(yè)實施還需要觀察一段時期,。 中國電力報：未來，中國的低碳發(fā)展之路應(yīng)該如何走,，您有哪些建議？ 倪維斗：中國工業(yè)化正處于重工業(yè)化“爬坡”階段,，也是碳排放的上升期,。面臨國際上對我國排放峰值出現(xiàn)時間和絕對值的要求，未來我國在碳減排上仍將處于被動狀態(tài),。實現(xiàn)我國經(jīng)濟社會低碳發(fā)展,，能源的科學(xué)有序使用是前提，而能源的核心問題是煤,。 中國應(yīng)當(dāng)按照國情,，從現(xiàn)在開始考慮分階段逐步推進減排二氧化碳的問題，我國二氧化碳的利用和埋存按從易到難,，大致可以分為3個階段：第一階段先處理從天然氣井中分離出的二氧化碳并加以利用,。第二階段是從我國已經(jīng)大量發(fā)展的煤化工（甲醇、二甲醚,、MTO,、MTP、直接煤變油,、間接煤變油等）過程中排放的二氧化碳加以收集和利用,。我國的二氧化碳減排從煤化工做起，國家應(yīng)予以政策支持,，如碳稅,、補貼等，在此過程中,，對二氧化碳的處理（化學(xué),、物理方面的應(yīng)用）和輸運、埋存等積累經(jīng)驗,。第三階段是從電廠煙氣中捕捉,，這是很困難的，需要耗費大量的能源和投資,。減排二氧化碳需要從易到難,，積累經(jīng)驗，逐步推進,，而不是一蹴而就,。 總而言之，在未來二三十年內(nèi)化石能源作為我國主要能源的地位不可撼動,，其中煤是主導(dǎo),，所以未來一段時間內(nèi)煤的低碳利用就是低碳能源的核心問題,，如果不在煤的清潔利用上做文章，其他一切只能是空談,，低碳只是一句口號,。 |
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