绿色煤电战略起步 煤炭地下气化行之有效

　　“绿色煤电”除了被赋予有利于环境保护的意义以外，还增加了资源高效利用的内涵，许多煤炭企业对其相关事宜表现出极其迫切的心情，但随着最近煤炭价格的大幅上升，煤炭企业又将全部心思用在了挖煤上，再无心顾及此事。而电力企业对“绿色煤电”的应用也还处于实验阶段。“绿色煤电”离我们还有多远？

　　在8月10日举行的中国电力论坛上，华能集团总工程师叶大戟透露，华能集团目前正付诸实施“绿色煤电”发展战略，以煤气化制氢和氢能发电为主，对二氧化碳进行分离和处理，使煤炭发电符合可持续发展的要求。

　　据介绍，与现有的燃煤发电技术相比，煤气化制氢及其发电技术可以达到更高的发电效率，可实现包括二氧化碳在内的各种污染物的近零排放，这是现有燃煤发电技术无法实现的目标。如果“绿色煤电”发展战略能够顺利实施，那么在电力工业高速发展过程中集中暴露的一些问题，特别是“高投入、高消耗、高排放、难循环、低效率”等就可以逐步得到解决。

　　然而，发展真正意义的“绿色煤电”，还有很长的路要走。叶大戟透露，华能集团准备联合国内相关单位，吸收国内外相关技术，用十余年的时间研究和发展符合中国国情的“绿色煤电”技术。

　　看来，“绿色煤电”并非触手可及。

　　“火电”成污染祸源

　　据介绍，2004年，我国有1.16亿的城市人口生活在空气质量劣于三级的环境中，国家环保总局副局长张力军在论坛上指出，许多空气污染问题的形成，火电厂的高空排放就是直接原因。

　　国家发改委副主任张国宝介绍说，我国现在电力产业结构不尽合理，在总装机容量上，目前煤电占73.9%、水电占24.5%、核电占1.6%，而可再生资源发电所占的比重微乎其微。

　　据悉，中国排放的二氧化硫的90%、氮氧化物的70%来自燃煤，而其中的50%左右来自火电厂。中国二氧化硫排放总量已居世界第一位，仅2004年火电行业二氧化硫排放总量就高达1300多万吨，预计2005年排放量将接近1600万吨。

　　同时，电厂每发1千瓦时火电还要向大气中排放0.1公斤二氧化碳。预测表明，到2025年前后，中国的二氧化碳排放总量很可能超过美国，居世界第一位。

　　显然，煤电的比重过大，并且由于电力需求的增长，煤电所占的比重还将上升等因素，使得我国因火电厂燃煤造成的大气污染日益严重。

　　同样，燃煤在开采和运输过程中也会产生一定的环境污染，因此，控制燃煤污染物排放是我国大气污染控制的主要任务，火电厂无疑成了大气污染控制的重中之重。

　　“绿色煤电”新思路

　　为了解决煤炭在开采、运输和发电过程中的污染问题，各国都已经开发了一些新的技术，其中煤炭地下气化就是解决燃煤污染，提高燃煤利用效率的一个较为成型的技术，并且在世界范围内进行了示范和应用，这为“绿色煤电”发展提供了新的思路。

　　中国矿业大学(北京校区)煤炭工业地下气化工程研究中心主任梁杰向《中国经济周刊》介绍，该技术集建井、采煤、地面气化三大工艺为一体，抛弃了庞大笨重的采煤设备和地面气化设备，变传统的物理采煤为化学采煤，将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧，然后通过对煤的热作用及化学作用而产生可燃气体继而用来发电。

　　由于实现了井下无人无设备生产煤气，因此具有安全性好、投资少、效益高、污染少等优点，深受世界各国的重视，被誉为第二代采煤方法。

　　梁杰介绍，1958年到1962年，我国先后在大同、皖南、沈北等多个矿区建立了16个实验点，进行自然条件下煤炭地下气化的试验，取得了一定的成就。但是文革开始以后，由于整体技术水平低、效益不佳以及成本过高和文革的影响而被迫中止。

　　“煤炭地下气化”成首选

　　梁杰告诉《中国经济周刊》，煤炭地下气化的指导思想主要有两点，一是回收以前开采过程中遗弃的资源，如高硫煤，褐煤等，以使原来掠夺性开采时采一半丢一半的丢弃资源得到再生和利用。二是开采深度煤矿。由于深度矿地温地压高，开采的成本和危险性都很高，有许多地方人员根本进不去，煤炭地下气化则可以在人员不下井的情况就能将煤在地下直接气化后从排气管道输送出来直接用于发电了，效益可以大大提高。

　　同样，为了克服传统的地下气化工艺所存在的缺点，中国矿业大学煤炭工业地下气化工程研究中心在总结国内外地下气化工艺的基础上，提出了适合我国矿井报废煤炭资源气化的长通道、大断面、两阶段煤炭地下气化新工艺。此举大大节省了建炉的初期投资，降低了供风压力，从而使运行费用及煤气成本更低 。

　　目前，山东省新汶矿业集团已成为首家将煤炭在地下一次性气化后大规模投入工业和民用的集团，中试效果非常明显，节省开采投资78%、节约成本62%、提高工效3倍以上。梁杰介绍，新汶煤矿还只是建立了一个日产10万立方米煤气的小规模工业实验工程。山东里能集团的日产120万立方米煤气的规模化工程明年年底上马以后，将成为规模化地下气化发电的示范工程，获得的数据将对今后的大规模实施起到积极的作用。

　　如果说我们离实现完全的“绿色煤电”还有一段距离的话，那么煤炭地下气化应该是目前可以并值得先行的有效手段。

　　技术难题有待破解

　　目前，火力发电厂是排放二氧化碳的最大行业，因此妥善解决二氧化碳分离和埋藏、储存等技术是“绿色煤电”计划能否达到近零排放的关键和难点。其中尤以二氧化碳的储存为最难。

　　二氧化碳的地下储存技术已受到发达国家政府、科技和产业界的重视与支持。例如，加拿大从2000年开始，每天通过320公里长的管道把美国北达科他州的大约5000吨二氧化碳注入萨斯喀彻温省的韦伯恩油田，以提高石油采收率，延长油田开采年限，同时又使部分二氧化碳被永久地储存下来。

　　据介绍，我国的二氧化碳储存和其他国家一样，基本采用地下储存和深海储存两种方法。地下储存二氧化碳的负面效应很大，首先，二氧化碳可能逃逸进入大气环境，如果我们不能选择最安全可靠的地质构造进行储存，就不能有效阻止、屏蔽二氧化碳的泄漏，并把这种灾难发生的可能性减低到最小。

　　同样，二氧化碳泄漏可能对地下水造成污染。大量二氧化碳注入沉积层或断裂岩石后也可能诱发地震。而灌注二氧化碳还可能造成地面的沉降或升高。

　　梁杰对《中国经济周刊》说，在巨大的压力下将二氧化碳注入到深海，如果技术处理不好，将不啻于在海底埋下了定时炸弹。

　　因此，专家呼吁，我们应该积极开展二氧化碳地下储存的研究，同时开展广泛的国际合作，逐步建立适合中国国情的碳隔离技术体系。据悉，华能集团致力的“绿色煤电”研究也将更多地关注于此。

　　“绿色煤电”任重道远

　　“绿色煤电”在我国具有极大的推广意义，目前，华能集团正对华能汕头燃机电厂进行技术改造，使之成为煤气化联合循环发电示范电站，并在此基础上建设“绿色煤电”试验基地。

　　近日，黑龙江省双鸭山市市长助理张丰发在接受《中国经济周刊》采访时也对发展“绿色煤电”表现出了浓厚的兴趣。他说，作为煤炭储量为100亿吨，保有储量42.3亿吨的资源型城市，如果“绿色煤电”项目的前端采用煤炭地下气化技术，将会大大节约生产成本和建设资金。

　　梁杰告诉《中国经济周刊》，目前有许多煤炭基地的领导前来北京咨询煤炭地下气化的有关事宜，心情曾经极其迫切。但是随着最近煤炭价格的大幅上升，他们又急着去挖煤挣钱而对此事不了了之了。

　　无疑，地下煤气化可以解决目前我国电力发展中高消耗高排放等难题，但是由于多年来我国电力行业盲目发展和电荒的加剧，使得许多大小电厂建在了城市或离煤炭基地千里开外的地方，失去了煤炭地下气化的优势，因此，成功很高的地面气化发电将不得不在今后一定时间内因环保的压力而存在。

　　有关专家指出，毕竟，输送电要比运输煤炭省时省力更少污染，如果还需要将燃煤经过大规模开采和运输才能到达电厂，那么即便是发电过程中达到了高效和近零排放，“绿色煤电”也将不能完全实现，发电成本降低的幅度也会受到限制。“绿色煤电”要有电力企业和煤炭企业的密切合作才能更早地实现。