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IGCC电站的成本高是公认事实,但也有业内人士旗帜鲜明地指出,如果因为成本高而不去建设,它的成本就永远不可能降下来,特别是对于70%的一次能源消费要依靠煤炭的中国而言,IGCC是必须重视的技术方向。
相对于我国目前使用的大型燃煤发电机组,由于IGCC的脱硫程序在燃烧发电之前,因此脱硫效率高,生成的硫磺可以资源化利用。且燃机装置采用低氮燃烧技术,因此氮氧化物的排放较低。
从污染物排放数据可以看出,IGCC是我国目前最清洁的燃煤电厂,但它的优势还不仅在此,有专家表示,随着新技术的应用和发电效率的提高,即使不考虑其在环境污染治理和温室气体减排的优势,IGCC的经济指标也可以比肩超超临界蒸汽发电。
2004年,华能率先提出“绿色煤电”计划,2005年底,华能联合另外几家中央骨干企业,共同发起、投资组建成立了绿色煤电有限公司,制定了中国“绿色煤电”项目“三步走”的发展战略。
第一步是建设一座26.5万千瓦IGCC示范工程;第二步是对IGCC示范工程进行完善和放大,研发绿色煤电关键技术;第三步是建设实现CO2捕集、利用与封存(CCUS)的示范电站,验证其经济性并进行商业化准备。而建设华能天津IGCC电站,便是该计划的第一步。
世界范围内的IGCC什么样?
近些年来,多个国家的发电、煤炭企业先后启动了各自的清洁煤发电计划,其中包括美国的“未来电力”计划、日本的煤气化燃料电池示范电站计划和中国的“绿色煤电”计划,都是以大幅提高煤电效率、实现煤电二氧化碳零排放为目标,主要技术途径是煤气化后发电、制氢及二氧化碳分离的煤基能源系统。
但后来,由于价格便宜的页岩气和常规天然气大量被发现,IGCC的发展受到了极大影响。据统计,在华能IGCC电厂建设以前,全球建成的IGCC装置仅有26座,总装机容量不过区区的450多万千瓦,其中尚在运行的纯发电的IGCC电站为五座,其余均是在石化或化工企业使用的多联产技术。
在美国,奥巴马政府上台后,实际上放缓实施了布什政府的未来电力计划。
特别是2012年后,美国页岩气革命延长了美国天然气发电的应用前景,也进一步缓和了实施未来电力计划的紧迫性。
但美国依然不遗余力地将其作为技术储备进行研究。
在运行的经济支持环境上,欧美国家比中国要宽松得多。美国的燃煤电厂占全部发电的比重约为40%,因此美国十分重视IGCC的发展。对IGCC项目,美国政府的补贴占电站建设成本的50%以上,有的甚至是80%。
与美国杜克公司正在印第安纳州建设的IGCC示范电站相比,大量采用中国本土技术、财务控制也相对较好的天津IGCC示范电站成本要低得多。前者的投资高达每千瓦约4660美元,后者为每千瓦13000元人民币,两者相差 较大。
例如IGCC的核心技术——干煤粉加压气化技术,就是由华能自主研发并获得了自主知识产权,整套气化炉装置都是华能的自主知识产权设备,技术性能达到国际先进水平,突破了大型气化炉被壳牌、GE等跨国公司垄断的局面。 由于是国内第一个IGCC示范项目,目前国家希望通过天津项目打通IGCC发电工艺的全流程,所以暂未实行规模化煤化工联产。而比照国外商业运营模式,煤气化后,除了用于发电,IGCC机组还有很大运营空间实现电力和化工的联产,提高项目效益。
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