洁净煤技术科技发展“十二五”专项规划

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发布时间:2012.05.10 新闻来源:宁波激光打标|宁波激光雕刻|宁波激光加工|宁波laser加工|宁波激光刻字 浏览次数: 18

洁净煤技术科技发展“十二五”专项规划

一、形势——需求与发展

(一)洁净煤技术是我国能源可持续发展的重要领域

近年来,随着经济、社会的快速发展,能源需求总量和优质能源需求数量都进入高速增长期。受化石能资源结构以煤为主(约占96%)的制约,煤炭占我国一次能源生产总量75%,占消费总量70%。预测表明,未来几十年,煤炭在能源生产和消费结构中的主导作用不会改变,同时煤炭生产和利用中引发的环境、碳排放等问题也会日益突出。

长期以来,我国一直将发展洁净煤技术作为先进能源领域的重要技术方向,特别自“十五”开始,通过“国家自然科学基金”、“国家重点基础研究发展计划(973计划)”、“国家高技术研究发展计划(863计划)”、“国家科技支撑计划”等国家科技发展计划的持续部署,开发出一批具有世界领先/先进水平的洁净煤技术,并在我国能源建设中发挥了重要作用。

在《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》中,提出要“培育发展战略性新兴产业”,要“推动能源生产和利用方式变革,构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系。加快新能源开发,推进传统能源清洁高效利用”,要“积极应对全球气候变化。把大幅降低能源消耗强度和二氧化碳排放强度作为约束性指标,有效控制温室气体排放”,给发展洁净煤技术赋予新的目标和要求。

洁净煤技术已经成为我国能源可持续发展的重要领域。

(二)重点洁净煤技术发展概况

1. 先进燃煤发电技术

①在“超超临界发电”方面,国内具备了制造1000MW、25MPa、600℃等级发电机组的基础和能力,预测到2020年,新建机组市场容量达500GW。但是,在高参数大容量机组的设计及制造、系统优化、高温部件材料等方面与发达国家仍有较大差距,建设超600℃大容量等级超临界发电机组系统集成示范、研发超700℃关键材料和技术是今后几年的重要任务。

②在“大型循环流化床”方面,“十一五”科技支撑计划项目“600MWe超临界循环流化床”已完成设计、制造技术研究,有待于通过工业示范集成单项成果,完成工业装备技术和运行考核;另外针对燃用劣质燃料、大型超临界CFB锅炉系列、节能型CFB锅炉也在开展大量新技术研发。

③在IGCC技术方面,“十一五”863计划重大项目“以煤气化为基础的多联产示范工程”所依托的华能天津250MW级整体煤气联合循环(IGCC)示范工程正在建设,将逐步进入试运行阶段。目前,该项目主要研发内容基本完成。

2. 煤基清洁燃料技术

煤基清洁燃料技术指煤制清洁气体燃料、煤制油和化工品技术。“十五”以来,国家973、863、科技支撑等计划专门立题支持了多项技术内容的开发,在煤制天然气、浆态床费托合成、煤加氢液化、煤制烯烃等方面进行了工业示范,目前国内已投入示范运行的煤制油总规模达到188万吨油当量/年、煤制烯烃115万吨/年、煤制乙二醇20万吨/年;煤制烯烃、浆态床费托合成、煤加氢液化等工业技术达到国际领先或先进水平。

“十一五”期间,863计划在“以煤气化为基础的多联产示范工程”项目中支持了“16万吨合成油-燃气发电联产”课题,另外在“高灰熔点煤加压气化技术开发与工业示范”项目中支持了两个气化技术开发。目前煤气化技术在某些核心技术及装备制造方面仍与发达国家有一定差距,尚有大量基础理论和科学问题有待深入研究,自主开发和优化提高的潜力很大。

3. 燃气轮机技术

“十一五”863计划重点项目中“100KW级微型燃气轮机及其供能系统”课题已完成总体方案设计,开始核心部件的设计与制造,已完成微型燃机整机、燃烧室和永磁电机等工程设计。

“十一五”863计划“重型燃气轮机关键技术及系统”重大项目于2008年9月批复启动,项目设置了“以R0110为载体的中低热值燃料燃气轮机设计研制及在IGCC电站中的工程应用示范”和“F级中低热值燃料燃气轮机关键技术与整机设计研究”两个课题,目前正在实施中,预计2013年底完成。

4. 燃煤污染物控制和治理技术

以煤为主的能源结构和能源消费总量持续增长,使我国污染控制和环境保护依然面临巨大压力。到2020年,如不采取有效措施,即使按照污染物产生量最少的情景预计,二氧化硫、氮氧化物年排放量将分别达到4000万吨和3500万吨。燃煤污染作为能源环境问题,将对经济和社会发展产生重大影响和制约。

“十一五”期间,污染物控制技术主要以“专题”立题给予支持,难以形成大规模开发和工程应用示范。目前急需开发结合过程控制与末端治理、可以实现污染物资源化利用和多种污染物联合脱除的先进技术。

5. 高效燃煤与工业节能

我国燃煤工业锅炉、窑炉用煤超过煤炭消费总量的20%,“十一五”期间科技支撑计划列题支持了“高效燃煤工业锅炉系统技术”,专题项目支持了余能余热利用、过程优化节能等工业节能技术,均取得了显著的技术进步和产业成果。目前,亟待开发解决的重点节能技术有:特殊技术条件下的冶金节能,工业低温余热回收,大容量高效燃煤工业锅炉成套技术及装备,石油、化工、建材等工业过程节能等。初步估算,该类技术的节能潜力超过1.5亿吨标准煤,约占到目前全国一次能源消费总量的5%,推动新型节能产业发展有重大意义。

6. 二氧化碳分离、储存及利用

近年来,我国石油开采、煤电、煤制油化工等行业,在燃煤烟气CO2捕集和提纯利用、富氧燃烧、煤化工高纯CO2地质封存、驱油(EOR)和增采煤层气(ECBM)等方面开展了研究和工业示范,取得了一批成果。

“十二五”期间,将加大在二氧化碳捕捉与封存(CCS)方面的研究和技术开发,进一步开展理论研究与技术攻关,实现自主知识产权核心关键技术突破以及相关标准的制定,逐步缩小与国外差距和实现技术引领。

二、指导思想与目标

(一)指导思想

贯彻科学发展观思想,以《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》为基本指导,贯彻落实《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》精神,以加快新能源建设和推进传统能源清洁高效利用为重点,积极推动建设战略性新兴产业,实现洁净煤技术跨越进步,促进经济社会可持续发展。

(二)基本原则

1. 国家需求、服务产业

结合国家需求和推动实施重大能源开发项目,服务于国内经济发展和建设大局,以全社会视野凝练战略目标,注重科技创新对推动建设国家战略性新兴产业的作用,以基础研究、关键技术开发、系统集成创新为目标,致力洁净煤技术科技创新,全面进行规划部署。

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