零排放燃煤电厂前景光明

2005/8/1 17:28:25

煤炭是世界上最丰富最经济的能源，美国燃煤电厂的发电量占全国发电总量的一半以上，而且全世界用煤炭发电的数量还在增加。但是燃煤电厂污染环境的问题很严重，电厂排放的二氧化碳导致全球气候变暖。近年来许多国家开发洁净煤技术，试图减少燃煤电厂温室气体排放，缓解温室气体对环境和气候的影响。
　　1993年，在政府和一些公司的支持下，美国提出洁净能源系统计划，目的是研究开发新技术供建设零排放化石燃料电厂使用。洁净能源系统公司2004年成功完成了容量2万千瓦煤气发生器的示范工程。2004年8月，该公司先在加州一个闲置的电厂安装了一台新开发的煤气发生器，用经空气分离设备从大气中排除氮而提供的氧气，加上从化石燃料（煤炭、天然气、石油等）中提取的气态碳氢化合物（甲烷、一氧化碳、氢气等），混合成燃料提供给煤气发生器，所产生出的高温高压蒸汽和二氧化碳经冷却器分离成水和二氧化碳，多余的水可以回收复用或排放，二氧化碳经回收后直接销售或储存、封存。电厂效率很高，不排放任何污染物。去年已建成并成功地在煤气发生器上进行了试验，并已向能源部提交了综合报告。接着，在加州能源委员会资助下，利用一个闲置的生物能电厂，作为零排放的电厂重新发电。为此，增加了氧加工和给料系统，以支持零排放煤气发生器发电。初期用天然气，后期用气化煤炭或生物能量，计划示范两年左右。
　　从经济角度看，利用煤气发生器建设零排放电厂的造价短期内比使用天然气和煤炭的电厂造价要高一些，但十年内零排放燃煤电厂将比天然气联合循环发电或综合气化联合循环发电省钱。从电力成本看，用先进的零排放燃煤电技术能排除90％的二氧化碳，成本明显低于天然气联合循环技术和综合气化联合循环技术。预期十年内技术过关，洁净能源系统天然气零排放电力成本将比煤气透平天然气联合循环（含排除90％的二氧化碳）成本低14％～19％，洁净能源系统合成煤气零排放燃煤电厂电力成本将比煤气透平综合气化联合循环（含排除90％的二氧化碳）电力成本低8％～13％。如果能将透平进口温度从目前的1204.4摄氏度提高到1649摄氏度，其成本优势将更加突出。
　　零排放燃煤电厂商业应用的可行性研究已在挪威、荷兰着手进行。这些零排放燃煤电厂用天然气作为燃料，容量5万千瓦。2006年初即可确定第一代零排放燃煤电厂的投资项目，洁净能源系统公司已获得有关政府机构的支持，2002年开始研制透平间的煤气再热器，与煤气发生器一道，进一步提高电厂透平的效率。第一代零排放燃煤电厂的电力成本将会低于风能发电、太阳能发电等洁净能源的使用成本。
　　示范工程结束后，准备开发新一代空气分离装置和气化装置，利用气体分离隔膜技术取代低温分离工艺，从而大大降低投资和成本，提高可靠性。此外，煤气发生器技术允许使用替代燃料，包括从煤炭派生的合成煤气，用先进的气化系统生产洁净的合成煤气。预期很快会出现5万千瓦能力的零排放燃煤电厂，最终会导致一批40万千瓦零排放燃煤电厂的出现，彻底解决燃煤电厂的污染问题。

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