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要想提高煤炭利用率,可以这么做!
作为煤炭的主要消费方式,现有火力发电多只将煤炭作为燃料直接燃烧,造成系统效率偏低,污染物控制成本高,且浪费了煤中具有高附加值的油、气和化学品以及硫、铝等资源。
多联产系统应用
分级转化与多级利用可以将煤的热解、气化、燃烧、合成等各过程有机结合,在同一系统中产生多种具有高附加值的化工产品、液体燃料以及用于工艺过程的热和电力等产品。多联产系统能够实现能源利用效率最高、能耗最低、投资和运营成本最节约,用最经济的做法解决煤利用过程中污染物的控制问题,但目前尚没有真正工业成熟的多联产系统。
基于煤炭热解气化燃烧分级转化技术的发展现状,在总体上,我国要坚持自主开发,但并不完全排除引进局部的关键技术,必须避免重复引进,保证在系统集成上具有自主知识产权;开发适合中国国情的煤炭热解气化燃烧分级转化综合利用技术。突破关键技术,如高效热解气化技术、废水处理技术等,完善煤炭热解气化燃烧分级转化综合利用技术;在发展过程中要考虑建设系统分析和涉及软件包,奠定热、电、优质燃料多联供产业化跨越发展的基础,培养一批高技术人才。
随着污染物控制要求趋于严格,多种污染物协同脱除的要求越来越高。未来在煤炭分级转化与多级利用的基础上,实现污染物的协同控制,同时大力发展污染物的资源化回收技术。
煤化工领域也要革命!
面对石油、天然气资源对外依存度升高的能源现状,煤化工作为我国能源安全战略技术日显重要。
从国家能源安全战略角度出发,若我国石油、天然气对外依存度的警戒线分别控制在60%、30%以下,烯烃和乙二醇对外依存度分别不高于30%和40%,按照煤化工产品发展预测和当前的技术水平,到2020年煤化工用煤规模在13.9亿吨左右,其中约2亿吨用于煤制燃料和化学品;钢铁产量变化导致焦炭产量下降,2030年将在2020年的基础上降低约1亿吨,达到12.8亿吨,其中约4.8亿吨用于煤制燃料和化学品。未来用煤的增量基本来自于现代煤化工的发展,预测2050年现代煤化工耗煤量达11亿吨。
在控制能源消费总量的前提下,煤化工生产与消费革命的核心内容主要包括三个方面:煤化工生产方式革命、煤化工消费方式革命以及煤化工生产与消费革命的支撑和保障。整体上,要提高煤炭资源在煤化工整个生命周期过程的能量利用效率。
中国工程院估计,煤化工源头控制、技术升级、可再生能源、能源结构与利用优化和跨行业发展及产能控制对煤炭消耗总量控制节能潜力分析为在2020年、2030年和2050年分别节省煤炭2.0亿吨、2.9亿吨和9.4亿吨,其中技术升级和可再生能源替代是降低煤化工煤耗总量的主要推力。
目前,我国能源企业还处于海外寻找资源的阶段,国际影响力较弱。对此,谢克昌团队建议,依托“一带一路”建设,加强与俄罗斯、中亚、中东、非洲、美洲和亚太重点能源合作区域建设。未来5年~10年,力争在油气、煤炭、水电、核能等领域分别形成2家~3家具有国际影响力和世界一流水平的大型跨国企业。
在能源革命整体框架下,煤炭生产与消费要进行相应的革命,力争2050年煤炭、油气、非化石能源消费比例达4∶3∶3。煤炭应做的是建设煤炭科学开发重大工程,根据煤炭开发布局发展东部、中部、西部煤炭科学开发重大产业,提高煤炭在清洁消费领域的比重,推动煤炭分级转化与多级利用,提高煤炭资源在煤化工整个生命周期过程的能量利用效率。
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