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煤炭节能要重视二氧化碳规模减排与资源化利用

中国低碳经济网来源:中国能源报发表时间:2010-03-31 22:47责任编辑:李方

    在今年的全国两会上,低碳成为最热门话题。我国以煤为主的能源结构决定了二氧化碳减排工作的长期性、独特性以及所面临的严峻形势。我国在减排的战略观念和布局上,在继续大力开展节能降耗和积极发展新能源的同时,也要更加高度关注化石能源特别是煤炭的二氧化碳减排。近日,《中国能源报》记者就此专访了煤燃烧国家重点实验室主任郑楚光。

  限制燃煤二氧化碳排放

  成为碳减排最重要目标

  中国能源报:在发展低碳经济的背景下应如何看待化石能源的二氧化碳减排?

  郑楚光:2007年我国二氧化碳排放量为59.6亿吨。我国在实现能耗年降4%目标的同时,要保持GDP年增长8%以上,到2030年碳排放将达到100亿吨。但现在欧盟等提出,到2050年,全世界的二氧化碳排放应在1990年的基础上减半,达到104亿吨。显而易见,我国减少二氧化碳排放的压力极大。

  化石能源利用是最重要的碳排放源,其排放不仅与消耗总量有关,且因能源构成而异。就碳排放因子而言,煤是石油的1.3倍,是天然气的1 .7倍。煤的碳排放量占总排放量的比例为:中国75%以上;美国35%;世界36%。中国煤炭的碳排放量占到全球化石燃料总排放量的1/7。我国富煤贫油少气的资源状况,决定了煤在—次能源中的主体地位很难改变,即使到2050年,煤在我国一次能源中比重仍将高于50%。以煤为主的能源结构决定了我国二氧化碳排放高速增长的必然。要实现真正意义上的规模化减排,开发和应用具有碳捕集功能的新型燃煤技术是一条根本途径。

  国际能源署和联合国政府间气候变化委员会指出,在电厂进行大规模二氧化碳捕捉和封存是减缓气候变化最重要的技术路线之一。英国能源与气候变化部2009年6月17日正式公布发展“清洁煤计划”的草案和评估报告,要求英国境内新建电厂必须首先提供具有碳捕捉和封存能力的证明。美国清洁能源安全法案规定,在2015年后获得许可的新燃煤电厂每兆瓦时的二氧化碳排放必须少于1100磅(500千克),在2020年后获得许可的必须少于800磅(360千克)。可以看出,限制燃煤的二氧化碳排放已经成为碳减排最为重要的目标。

  碳的捕捉封存

  是应对规模减排的必然选择

  中国能源报:实现碳减排有什么途径可以选择?

  郑楚光: 实现碳减排有三种途径:一是改变能源结构,发展新能源,特别是可再生能源;二是提高能源利用效率,即节能减排;三是回收化石能源所排放的二氧化碳并加以封存隔离,即碳的捕捉封存。由于可再生能源的能量密度相对于化石能源过低(如风能发电装机容量近五年连年翻番,但其发电量占总发电量中的份额仍小于0.5%),其实际碳减排空间在短期内十分有限,难以实现根本替代。随着技术的不断进步,节能降耗的成本会愈来愈高,潜力愈来愈小。因此,在继续提高能效和改善能源结构的同时,应将碳的捕捉封存作为应对强制性碳减排的重要发展方向。

  中国能源报:目前碳捕获的技术有几种?它们之间应如何进行比较?

  郑楚光:实现碳捕获的技术大致可分三类:一是燃烧后捕获,即从燃烧烟气中捕捉二氧化碳。不仅成本昂贵,也难以达到大规模减排的要求。如600MW机组二氧化碳年排放量近400万吨,而以化学吸收为代表的现有商业技术,其年捕获规模都只有几万吨;二是基于整体煤气化联合循环的燃前碳捕获技术,具有较好的综合经济性,但其系统复杂,工艺难度高,与现有发电技术差别巨大,而且我国刚刚引进建设,短期内难以大规模推广使用;三是富氧燃烧技术。

  中国能源报:富氧燃烧是一种新型技术,请您介绍一下?

  郑楚光:富氧燃烧是实现低成本大规模减排的新型技术,助燃用的氧化剂中的氧浓度高于空气中的氧浓度,其极限是纯氧。富氧燃烧是在现有燃煤装置上,用氧气代替助燃空气,同时采用烟气循环输送燃料和增大传热的新型燃烧方式。在获得二氧化碳的高浓度富集(90%-95%)同时,还具有高效脱硫脱硝的综合效果,在运行的经济成本上有着相当优势。