清潔煤電科技前沿探秘：未來怎么用煤發電？

　　作為以煤電為主的國內第一大、全球第二大發電企業，華能集團致力于煤電清潔化科技的研發。近日，記者走進位于北京郊區昌平的華能清潔能源研究院，探秘我國幾項綠色煤電前沿科技的研發進展。

　　IGCC：把煤氣化后發電實現近零排放

　　IGCC（整體煤氣化聯合循環發電系統）因發電效率高、污染物近零排放，是未來煤基清潔發電的一個重要發展方向。華能集團于2012年11月在天津商運了中國首座、世界第六座IGCC電站。

　　這座電站的核心技術之一兩段式干煤粉加壓氣化技術，由華能清能院研發并擁有自主知識產權。該院院長許世森介紹，這一技術已達國際先進水平，可完全替代進口產品，突破了大型氣化爐被殼牌、GE等跨國公司壟斷的局面。

　　目前天津IGCC電站面臨發展困境。他介紹，一是部分技術和工藝還需要進一步優化和完善。二是建設和運營成本高，處于虧損狀態，難以實現贏利。據悉，其單位造價在13800元/千瓦左右，遠高于4000元/千瓦的常規燃煤機組造價。

　　這項示范工程如何實現可推廣、可復制的目標？華能集團科環部主任趙毅認為，在造價上，通過優化設計、主設備量產、提高標準化程度等手段，使單位造價降至1萬元以下將具有經濟性；在發電成本上，完善工藝使制氣完全成本控制在3元/立方米，與天然氣價格相比將具有明顯優勢。

　　IGCC還有一個優勢是，能與二氧化碳捕集與封存技術相結合，以較低成本大幅度消減碳排放。“掌握這項核心技術可大大提升我國在節能減排和應對全球氣候變化問題上的影響力和話語權。”趙毅說。

　　700℃：燃煤發電更高溫更高效

　　700℃超超臨界燃煤發電技術是目前發達國家積極發展的清潔燃煤發電技術，可將目前最先進的超超臨界發電機組主蒸氣溫度從600℃提高到700℃以上，發電效率由45%提高至50%左右，耗煤量減少30%，污染物排放大幅減少。

　　我國2010年設立了這項技術與設備的研發及應用示范項目，由華能清能院牽頭攻關。許世森介紹，這個研發項目的首個關鍵部件驗證試驗平臺將于年底在華能南京電廠建成，用于700℃材料測試和關鍵部件的開發。“我國700℃技術的發展與國外基本同步，我國完全有能力率先建造世界首臺700℃機組，從而大大推動我國電力工業及材料、裝備制造業的發展。”

　　燃料電池：不燃燒直接轉化成電更便攜高效

　　燃料電池是利用電化學反應將燃料中的化學能直接轉化成電能的發電裝置，具有小型高效、排放低、噪音小、燃料適應性廣等優點，主要用于航天器、汽車及便攜電源。這項技術具有未來戰略意義，歐美對我國實施嚴格技術保密。

　　記者在華能清能院燃料電池實驗室了解到，該院致力于自主研發，目前已掌握了燃料電池關鍵材料的制備、關鍵部件的設計和制備等技術，已開發出5千瓦的燃料電池發電裝置，正在開發50至100千瓦的裝置。許世森說：“有望進一步降低制造成本，提高燃料電池性能，形成具有自主知識產權和市場競爭力的燃料電池發電系統。”

　　趙毅說，對于能源消費七成靠煤的中國來說，通過技術創新使燃煤發電更高效、清潔、低碳，有利于改善環境，保障國家能源供應安全，也有利于提升電力企業核心競爭力。