2003年8月25日~26日,由中国环境与发展国际合作委员会能源战略与技术专题组召集的“以煤气化为核心的多联产技术在中国的推广与应用”国际研讨会,在北京清华大学清华-BP清洁能源研究与教育中心召开。100多位来自国内外学术界、企业界、中央国家机关和地方政府的代表参加会议,并广泛的讨论了满足可持续发展需要的多联产战略在中国推广的主要障碍以及克服障碍的策略和措施。
以煤气化为核心的多联产能源系统以煤、渣油或石油焦为原料,将其气化后生产一氧化碳和氢气为主要成分的合成气,合成气极易脱除二氧化硫等污染物。脱除污染物之后的干净合成气可作为原料来进行热、电、气、化联合生产,即在发电的同时,联产包括液体燃料在内的多种高附加值的化工产品,城市煤气以及工艺过程热。此外,合成气经过进一步的转化反应和气体分离,可得到氢气和二氧化碳。二氧化碳可以直接被分离出来,得到纯度很高的二氧化碳,而不是在燃烧后被氮气稀释。这样就使二氧化碳的综合利用和埋存成为可能。这是未来全世界十分关注的温室气体二氧化碳减排的重要途径。
多联产系统的实质是多种产品生产过程的优化耦合。优化耦合之后的产品生产流程比各自单独生产的流程可以简化,从而减少基本投资和运行费用,降低各个产品的成本。同时,系统调节多个产品(尤其是发电)之间的“峰一谷”差,使得各流程优化运行。通过对合成气的集中净化,二氧化硫、氮氧化物、粉尘等传统污染物接近零排放。
整体煤气化联合循环(IGCC)是很有前景的清洁煤发电技术,它能够充分利用我国的高硫煤资源,而又对环境十分友好。但目前IGCC的单位投资和发电成本都高于普通煤粉锅炉电厂,使得IGCC的广泛应用受到市场因素的阻碍。同样,由煤制合成气,再由合成气生产液体燃料从长远来看应是解决我国液体燃料短缺的主流方向,但单纯的煤化工成本较高一定程度地限制了其发展。而多联产系统不仅具有很好的环境效益和社会效益,而且具有很好的经济效益,使IGCC和煤化工都具有市场竞争力。初步分析表明,热、电、甲醇和城市煤气四联产与四种产品分别生产的基本投资、单位能量价格和煤耗量相比下降20%-40%。
能源战略与技术专题组中方组长倪维斗院士指出,煤气化和多联产是煤清洁利用的必然趋势,它能够满足环境要求,资源要求,成本要求,资源丰富地区发展经济要求。在可以预见的未来,多联产系统及其进一步发展是解决中国能源问题的重要战略,是一条可以向下延伸到氢能经济,二氧化碳近零排放的可持续发展道路。对我国煤炭资源丰富地区而言,多联产系统可以充分利用当地高硫煤资源,发展经济,增加就业,改善生态环境,提高居民生活质量。
与会者热烈的讨论了多联产系统在我国的发展所遇到的障碍,如人们对其优越性认识不足,发电、化工、煤炭、石油等行业分割和内部垄断,关键技术仍有待研发等等。同时,与会的学术、企业、政府等各界人士也探讨了破除这些障碍的策略和政策措施。专家们指出,政府部门应协调和动员社会各方面力量,从现在开始就采取切实地行动,力争以最小的环境代价来满足对能源日益增长的需求。对多联产系统,应从可持续发展和长期能源安全角度进行长期的、综合规划,并锲而不舍,持之以恒。