国务院总理温家宝3月5日在政府工作报告中指出,今年"要努力建设以低碳排放为特征的产业体系和消费模式"。致公党中央在其提案中表示,走中国特色的低碳发展道路,"低碳产业"和"产业降碳"宜同步运作,良性发展。

2008年,在我国28.5亿吨标准煤的一次能源消费总量中,煤炭占69%。若以当年4%的近年来较低的能源消费增速测算,到2020年,我国能源消费量也将达45.6亿吨标准煤,煤炭生产和消费将达到39亿吨。大力开发利用洁净的化石能源和发展煤炭的清洁利用,使传统能源产业"降碳"发展,是当前我国既发展低碳经济又保障能源供应的必然要求与现实选择。

扩生产引资源,天然气可为我国石油业低碳发展发挥独特作用

此间召开的两会上,代表委员们纷纷表示,在加大石油勘探开发的基础上,加快清洁、高效的天然气产业发展,是我国石油行业转变发展方式、发展低碳经济的最佳切入点和现实途径。

2009年我国天然气消费量为874.5亿立方米。社科院发布的"2009能源蓝皮书"预计,到2010年和2015年,我国天然气消费量将分别达到1200亿立方米和2000亿立方米左右。全国政协委员、中国石油学会理事长贾承造在其提案中表示,预计到2030年国内天然气消费量将达到4000亿立方米,我国天然气产业正处于一个难得的发展机遇期。

截至2008年底,我国已探明天然气地质储量63357亿立方米,可采储量38687亿立方米,资源探明率仅为11.34%,尚有待探明资源量近50万亿立方米。国内亟待加快天然气勘探开发进程,大幅提高天然气产量。

上世纪70年代末以来,国际上天然气工业管理体制的变化趋势是放松管制,引入竞争。如不少国家取消了井口管制价格,通过将管道运输、配气管网与生产、批发和零售业务相分离,在生产和销售领域引入竞争。针对国内天然气工业现状,同时借鉴国际上天然气工业管理和组织的发展经验,我国应对天然气工业管理体制和组织结构进行改革,改变目前天然气勘探开发主体过于单一的现状,建立多元化的生产者竞争模式。同样,在销售领域也引入竞争,发挥市场机制在行业资源配置中的作用,以促进国内天然气勘探、开发和利用。

2008年和2009年,我国天然气产需都出现了40多亿立方米的缺口。据社科院发布的"2009能源蓝皮书"预计,2010年我国天然气供需缺口为200亿-300亿立方米,进口占比约20%;2015年缺口为300亿-700亿立方米,2020年缺口将达到700亿-1000亿立方米,2015-2020年进口占比可能进一步扩大至30%-40%。

国际能源机构在最新发布的《2009世界能源展望》中表示,由于北美非常规天然气始料不及的蓬勃发展,以及经济萎缩造成的需求下降,未来几年全球天然气供应将极大过剩,这将为我国更多利用国际资源提供良好契机。

中国石油大学教授、天然气专家刘毅军也认为,从2009年的情况看,世界经济的下滑使全球天然气的供给环境有所改善,如果我们将国内天然气价格调整到合适的水平,我国在争取国际资源方面就会处于更有利的竞争地位。[NextPage]

最近10年,我国天然气消费以年均近15%的速度增长,使得国内过去几十年积累的资源被迅速消耗,尽管我国天然气储量也在增加,但储采比持续下降。而以美国为代表的北美地区,天然气储采比也在下降,预示着今后在国际天然气上游市场上将上演一场资源争夺战。全球主要天然气资源大体分布在俄罗斯、哈萨克斯坦、伊朗和卡塔尔这样一个南北地带上,这个地带的气源将来走向欧洲市场还是亚洲市场,取决于两个市场的吸引力。因此,在我国市场可承受的情况下,尽可能将国内天然气价格调整到一个较具吸引力的水平,对我国未来争取上述地区天然气资源具有重要的战略意义。

德勤美国能源与资源部资深独立顾问约瑟夫?斯坦尼斯劳在其一篇题为《变革中的能源格局:21世纪的最大挑战》的文章中表示,世界能源的地缘结构发生着转变,沙特-里海-西伯利亚-加拿大轴心成为21世纪"地缘政治中的能源"驱动力。以往的"石油博弈"正在变为"石油、天然气博弈",更有可能成为"天然气、石油博弈"。如果抓住这次机会,就可能开创市场推动的替代能源、节能、可持续发展和国际合作创新的新时代。

选择推广清洁高效利用技术,我国煤炭业发展低碳经济的关键

我国的能源特色在煤,目前煤炭在我国一次能源消费中的比重接近70%,在未来的二三十年仍将占到一半强。相较石油和天然气,单位热量燃煤引起的二氧化碳排放要分别高出约36%和61%,引起的传统污染物排放则更高。因此,我国解决能源和环境问题的关键在于如何清洁高效利用好煤。

在政府工作报告中,温家宝总理指出,"要大力开发低碳技术"。九三学社在其提案中也表示,低碳发展的核心是增强低碳技术的支撑能力。为此,首先应从众多的低碳技术中,选择符合国情和发展需求的关键、共性技术,尽快制定低碳技术重点发展战略规划,列入"十二五"科技发展计划及相关产业技术创新计划;其次,要巨额投入比较效益高、占据技术制高点的前沿低碳技术研发;再次是要出台企业低碳技术研发与推广的投入抵税等激励政策,鼓励低碳技术创新与产业化应用。

在我国的煤炭行业,低碳技术就是煤炭的清洁、高效利用(包括开采、加工、燃烧、转化和污染控制)技术,也即洁净煤技术。我国目前已具有很成熟的煤炭加工技术,通过加工可显著提高煤炭质量和利用效率,减少污染物排放;煤炭转化技术(气化、液化,制甲醇和二甲醚)已由示范阶段转入工业化运行阶段;煤炭燃烧技术中,超临界和超超临界技术已进入工业化运行阶段,循环流化床技术(CFBC)也已趋成熟,整体煤气化联合循环发电技术(IGCC)尚处于研发和示范阶段;煤炭生产、加工和转换过程中排放物(矸石、中煤、粉煤灰、二氧化硫)再利用技术,没有大的技术难点,二氧化碳捕集技术的攻关已经完成,再利用技术有赖于宏观政策的引导和不同产业之间的体制性协调。综合分析,煤炭洁净、高效燃烧应成为我国当前煤炭清洁利用的主要发展方向。

――CFBC(循环流化床燃烧)技术。CFBC技术在利用传统流态化燃烧技术的基础上,创造和采用循环燃烧和快速床燃烧技术构成燃料的反复循环燃烧产生蒸汽,完成生产过程。CFBC技术具有燃烧效率高、脱硫效率好、负荷调节范围大和调节快等显著的技术经济优势,近年来技术进步和产业化发展极为迅猛,已成为全球火力发电的主流技术和产业主体。

目前,我国已建成投运国产化100兆瓦大型CFBC电站30余座,300兆瓦亚临界CFBC电站8座,还有10多座300兆瓦亚临界CFBC电站在建,600兆瓦级超临界CFBC中试装置也已处于试运行中。同时,我国在CFBC技术的工艺设计、主体设备及配套设备的制造方面已经构成完备的生产体系,达到了出口级的国际领先水平。

--煤基多联产。煤基多联产是煤炭清洁利用的主要发展方向之一,是实现煤转化为电力、氢能、化工品,并实现包括二氧化碳在内近零排放的技术基础,是煤作为后石油时代重要基础能源的战略发展方向。当前,煤基多联产系统的研究已在世界上得到认可,成功运行的简单热、电、甲醇和合成气四联产系统与分系统比较,投资可下降38%,单位能量价格下降31%,煤耗量下降22.6%,二氧化碳排放相应减少22.6%。因此,我国应把煤基多联产确定为煤炭超清洁利用的一种重要模式,以此推进二氧化碳近零排放和氢能开发,极大提升我国在全球能源市场上的竞争力。

目前,我国各单项技术已经成熟,但多联产系统技术集成还需进一步研究。应选择水资源条件相对较好的煤炭基地,建立劣质煤多联产示范项目,集中优势科研力量,对关键技术、系统技术和专属性技术进行攻关,解决产业化过程中的技术集成问题。[NextPage]

――IGCC(整体煤气化联合循环)发电。IGCC技术具有四大独特优势:一是大大提高热效率。现已运行的IGCC电厂供电净效率最高达43%,高出常规亚临界燃煤电厂5-7个百分点,与超超临界电厂相当,并有达到52%供电净效率的技术潜力和发展前景。二是具有良好的生态环境保护性能。IGCC技术采用燃烧前对合成煤气进行净化处理,大大降低了污染物排放量,脱硫效率高达99%,且可实现单硫回收的资源再利用;同时在相当程度上减少二氧化碳排放量,且具有实现零排放和二氧化碳捕集、封存及再利用的技术潜力。三是对煤种的适应性好。烟煤、贫煤、褐煤、高低硫煤甚至中煤等均可用于IGCC电厂发电,具有优越的商业应用性和竞争力。四是具有良好的节水功能。由于蒸汽循环发电占总发电量的30%左右,IGCC技术耗水量仅为同容量同种冷却方式燃煤技术的50%-65%。

因此,IGCC被认为是当前国际公认的最新高效环保的发电技术。目前西班牙运转着容量为335兆瓦的世界上最大的IGCC电站,一个600兆瓦的大型IGCC发电站也正在美国建设,但我国的IGCC技术尚处于研发和示范阶段。

从技术发展趋势看,IGCC在全球范围内出现三大基本走向:一是将朝着大容量、高效率、低排放和低造价的方向发展。当前研发的400兆-600兆瓦机组技术就是其代表性项目;二是日益朝向实现不同循环、不同技术、不同产品有机结合的多联产方向发展,其主要走势是实现电-热-液体燃烧-民用煤气-煤化工产品等多目标、多联产延伸和循环;三是力图完成零排放的全方位环保性能,在实现近零脱硫、脱硝的同时,实现二氧化碳的近零排放和二氧化碳的捕集、封存和再利用技术集为一体的复合技术。我国应准确把握全球IGCC技术的发展趋势,尽快解决研发和示范过程中遇到的问题,及早促使该技术在我国进入到工业化运行和产业化发展阶段。

碳捕捉、封存和利用技术,传统能源低碳发展中的重要角色

实际上,尽管程度不同,包括天然气在内的所有类型化石能源的使用都会产生二氧化碳排放。彻底解决这个问题,需要大力推进二氧化碳的捕集、封存(CCS)和资源化利用。

国际能源机构最近发布了一份《CCS路线图》,提出到2050年前,全球在这一领域投入约3万亿美元,促进CCS技术的发展,帮助应对气候变化。有关专家估计,到2050年,CCS技术将在温室气体减排领域扮演非常重要的角色。

在碳捕捉和储存技术中,捕捉技术比较成熟,我国也已完成二氧化碳捕集技术的攻关。1月21日中国电力投资集团宣布,我国首个万吨级燃煤电厂二氧化碳捕集装置在重庆合川电厂正式投运。该装置年可处理燃煤产生的烟气5000万立方米,从中捕集1万吨高纯度二氧化碳。

而在碳储存技术方面,其应用前景和安全性还有待考察。为此,可以考虑对捕捉到的二氧化碳进行资源化利用,来促进相关技术的商业化发展。目前,已有企业对捕捉到的二氧化碳进行净化,然后用于制造干冰和保鲜等领域,可以产生很好的经济效益;还有一些油气企业利用二氧化碳驱油,即将二氧化碳注入衰竭的油层以提高油气田采收率;有的地方利用二氧化碳来中和地下的盐碱水,改善水质;也有的企业利用二氧化碳培养海藻等。

据中国石油报报道,吉林石化研究院以二氧化碳为原料的天然气―二氧化碳重整制合成气技术开发日前取得成功。该装置和工艺不仅能够满足工厂合成气的需要,大大降低原料成本,提高下游产品的经济效益;还能实现工厂排放的二氧化碳循环利用,整个过程没有废水、废渣和废气产生,是一条清洁、环保的绿色工艺路线,也是一个不错的二氧化碳利用新方式。

今后,我国宜制定相关政策,鼓励企业开发二氧化碳利用的新途径,明确要求其捕集二氧化碳用于生产,同时取缔企业专门产生二氧化碳的生产装置。此外,应继续推进"近零"排放的清洁绿色燃煤电厂试点项目建设,引进国际先进的二氧化碳捕集和地质埋存技术,开展二氧化碳的捕集和埋存试点研究。