Gregory H.Boyce
在人類歷史上,煤炭需求和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、社會(huì)進(jìn)步間,存在著密不可分的聯(lián)系。中國(guó)既是全球增長(zhǎng)最快的經(jīng)濟(jì)體,也是最大的能源、煤炭消費(fèi)國(guó),這絕非巧合。
在中國(guó)未來的能源圖景中,以“實(shí)益電氣化”(beneficial electrification)為導(dǎo)向的21世紀(jì)燃煤發(fā)電廠占據(jù)重要地位。以煤為原料的先進(jìn)能源技術(shù)如能得到更廣泛的應(yīng)用,將為中國(guó)各大城市帶來一場(chǎng)“綠色能源革命”。
在美國(guó),正是這樣的綠色能源革命,讓20世紀(jì)50年代那些臃腫擁堵的工業(yè)城市脫胎換骨,一躍成為風(fēng)光無限的經(jīng)濟(jì)中心。
同今日中國(guó)一樣,美國(guó)也曾深受霧霾困擾,藍(lán)天白云能夠重現(xiàn),秘訣之一就是潔凈煤技術(shù)的普及。
近幾十年來,美國(guó)GDP翻了一番,發(fā)電燃煤使用量也增長(zhǎng)了173%,然而度電的主要污染物排放率卻下降了89%。
美國(guó)投入了1000多億美元研發(fā)現(xiàn)代潔凈煤技術(shù),大大減少了燃煤時(shí)二氧化硫、氮氧化物和汞等主要污染物的排放量。99.9%因燃煤產(chǎn)生的顆粒物(霧霾的頭號(hào)元兇),也可以借助高科技完全移除。
目前最先進(jìn)的技術(shù),是利用石灰或者基于石灰石的解決方案來清除二氧化硫,采用先進(jìn)的煤炭燃燒器和催化劑,以減少氮氧化物,并利用帶電的纖維過濾板來去除微粒。結(jié)合上述技術(shù),使用吸附劑噴射系統(tǒng),能夠高效地脫汞。
這些高效技術(shù),目前已在全球廣泛應(yīng)用。中國(guó)向來以其開拓進(jìn)取的創(chuàng)新精神及工程實(shí)力著稱,完全有能力以比美國(guó)更快的速度實(shí)現(xiàn)綠色增長(zhǎng)。
快速減少家庭燃煤供暖及工業(yè)用煤的直接使用,有助于緩解霧霾,在短期內(nèi)大幅提升空氣質(zhì)量。
利用先進(jìn)的清潔發(fā)電技術(shù),并配合煤炭轉(zhuǎn)化利用,來進(jìn)一步推動(dòng)煤炭的廣泛應(yīng)用,應(yīng)是中國(guó)清潔能源戰(zhàn)略的重要組成部分。
中國(guó)在燃煤發(fā)電、煤制合成天然氣以及運(yùn)輸燃料等方面,都已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。中國(guó)還可以通過建設(shè)先進(jìn)超臨界火電廠、淘汰老舊落后小電廠、推廣現(xiàn)代排污控制技術(shù)、加強(qiáng)監(jiān)管等,取得長(zhǎng)足進(jìn)展。
在優(yōu)化能源解決方案的下一步中,我們希望普及現(xiàn)有的煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù),用煤炭制造液體燃料及合成氣,中國(guó)也在倡導(dǎo)煤制氣的廣泛應(yīng)用。
最近,中國(guó)針對(duì)主要污染物排放,出臺(tái)環(huán)境績(jī)效新標(biāo)準(zhǔn),這是一項(xiàng)明智之舉。2014年內(nèi),全國(guó)又有20%燃煤機(jī)組的氮氧化物排放量將受到控制,對(duì)顆粒物的有效控制也已提上日程。
過去十年來,中國(guó)電力系統(tǒng)每四年就增加約3.2億千瓦的容量,相當(dāng)于日本全國(guó)電力裝機(jī)容量。美國(guó)劍橋能源咨詢公司(IHS CERA)近期的一項(xiàng)研究表明,中國(guó)的電力需求將在2035年之前超過美國(guó)和歐洲的電力需求總量。
獲取現(xiàn)代能源,有助于推動(dòng)人類社會(huì)發(fā)展、創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的機(jī)會(huì),也是改善健康、提升生活滿意度的捷徑。隨著2015年的臨近,聯(lián)合國(guó)千年發(fā)展目標(biāo)中“將極端貧窮人口比例減半”的目標(biāo)也迫在眉睫,還有很多工作要做。
全球70億人口中,多達(dá)一半無法獲得足夠的能源,這導(dǎo)致他們?cè)诮逃?、醫(yī)療、用電方面的基本需求得不到滿足。
“能源貧困”帶來的不良影響十分廣泛:在發(fā)展中國(guó)家,約一半的兒童在不通電的環(huán)境中接受初等教育;約10億人因藥物、疫苗無法冷藏,只能接受不達(dá)標(biāo)的醫(yī)療護(hù)理;許多家庭在室內(nèi)生火烹飪?nèi)∨?,濃煙熏嗆、室?nèi)污染使不少人患病甚至死亡——室內(nèi)生火造成的家庭空氣污染,已成全球第四大死亡原因。
中國(guó)因迅速普及供能而成為典范,煤炭功不可沒。我倡議,讓先進(jìn)的超臨界發(fā)電廠占據(jù)新一代發(fā)電廠的半壁江山。目前,全球有總?cè)萘砍^5.5億千瓦的超臨界發(fā)電廠已投運(yùn)或正在建設(shè)中。
中國(guó)超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用水平世界領(lǐng)先,擁有全球數(shù)量最多的超臨界發(fā)電廠。這些發(fā)電廠發(fā)電效率高,環(huán)境影響小。
與最老式的發(fā)電廠相比,超臨界發(fā)電廠能將二氧化碳排放率降低25%。超超臨界機(jī)組的發(fā)電效率則更高,可高達(dá)48%。
位于天津市的“綠色煤電”發(fā)電廠和碳研究中心,是中國(guó)邁出的重要一步。這是中國(guó)第一座氣化發(fā)電廠,華能集團(tuán)將其稱作“潔凈煤發(fā)電技術(shù)在中國(guó)的巨大突破”。后續(xù)研發(fā)階段,會(huì)將機(jī)組增至65萬千瓦,并會(huì)捕集二氧化碳,用于鄰近的大港油田驅(qū)油,提高原油采收率。
長(zhǎng)遠(yuǎn)看,中國(guó)還需持續(xù)投資,以推動(dòng)上述的下一代發(fā)電技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,真正實(shí)現(xiàn)“零排放”燃煤發(fā)電。
作者為美國(guó)博地能源(Peabody Energy)董事長(zhǎng)兼CEO