进入新世纪以来,随着以重化工业为特征的新一轮经济增长、城市化的加速以及人均收入水平的提高,国内的能源需求持续增长,能源安全特别是优质能源的供需矛盾突出,能源已成为中国发展过程中的一个长期瓶颈和持续性难题。
中国油气资源赋存有限,煤炭虽相对丰富,但已探明的可采储量不足,而大量利用可再生能源还存在技术和经济上的障碍,核能开发同样存在众多风险,短期内难以发挥重要作用。为了实现到2020年国内生产总值(GDP)比2000年翻两番的目标,中国需要应对能源供应、能源安全、以及环境保护提出的严峻挑战。如何在维持经济快速增长的同时,既保证能源供需平衡、又保护好本国与全球环境,真正走上可持续发展之路,这不仅是中国、而且是全球关心的问题。
中国是世界煤炭消费和生产大国,以煤为主的能源结构相当长时间内难以改变。预计到2020年中国一次能源需求量至少达25-33亿吨标煤,为2002年能源消费的两倍,其中煤炭消费占一次能源比重仍在60%左右。如果2050年要达到目前中等发达国家的经济发展水平,人均能源消耗至少要达到3—4吨标煤,能源需求总量为50亿吨标煤左右。靠简单扩大目前的常规化石能源生产体系,不可能满足这样庞大的需求量,最主要的制约因素是环境(包括气候)容量和能源供应能力。
未来中国必须走可持续的能源发展道路,其主要特征是多元、安全、高效、环保和低成本。在未来几十年中,国内能源不得不依赖煤炭。因此,必须寻求节约能源、环境友好的煤炭清洁利用方式来支持可持续发展。这是我国今后15年能源可持续发展的核心任务之一。
通过调研,我们认为应将煤炭的气化多联产技术及其系统开发作为我国煤炭高效、洁净利用的战略方向。煤炭气化联产系统通过能量转换和物质转化技术的集成,使煤炭资源得到高效利用,在提供电力、液体燃料和相关化学品的同时,大大降低各种污染物排放,并预留减排二氧化碳和通向氢经济的技术窗口,具有高效、洁净、经济、灵活等特点,符合循环经济的原则和理念,是用煤炭替代优质化石能源(石油和天然气)的关键能源系统。
这是一条符合我国国情和自主创新的能源发展道路。在研究与开发多联产成套技术及设备的过程中,中国有可能形成一系列自主知识产权和核心装备的制造能力,提高能源产业的国际竞争力。
为此,我们对中国发展煤炭气化多联产战略与扶持政策提出如下建议:
一、多联产技术的研究与开发战略
应加快对多联产技术以及设备制造的研究与开发,争取在“十一五”至“十三五”期间完成技术研发、商业化示范和工业化推广。 煤炭气化多联产系统开发面临的主要困难是投入高、系统集成需各部门协调配合、示范需各级政府和企业等在财力与物力上的共同投入。因此,建议对多联产技术的研究开发采取以下战略:
1、自主研发和引进并重。通过对核心技术和装备的引进,形成较高水平的技术开发平台,为进一步的装备和技术研发奠定基础,争取形成有竞争力的系统设计和装备制造业。对于国外正在起步、尚未成熟的技术和装备,需要有前瞻性地规划和部署,尽早起步,包括与国外共同开发,力争技术跨越,强占未来市场份额。
2、集中力量进行重大关键技术的研发。这些重大关键技术包括燃气轮机技术、气化技术、燃料合成技术、气体高温净化技术。具体部属研发工作时要考虑各项技术的难易程度、目前国内的水平、以及系统集成的需要,循序渐进,并保证各项技术开发的相互衔接。
3、通过国际风险投资,获取新技术拥有份额。煤炭气化多联产涉及的多项高新技术,有些在国际上正处于初期研究阶段,如二氧化碳的低成本收集技术、空气的低能耗分离技术。对国外尚在研发的重要技术,可通过风险投资,获得一定的技术份额。这是在自主研究和引进吸收以外的第三条提高技术能力的渠道,目前中国还没有现成的支持政策和机制,需要开展这方面的政策研究。
4、根据国情和地区差异,分步示范有关技术。从目前中国技术发展水平及需求情况看,近期可先示范和推广煤基化工产品与合成气联合循环发电的联产系统、优质燃料与合成气联合循环发电的联产系统、及以发电为主的合成气联合循环发电(IGCC)系统。中、远期目标是以氢气生产为主、带二氧化碳收集和联合循环发电的联产系统。示范和推广地区,可选择煤炭资源丰富地区和高硫煤地区。针对我国正在不断增加高硫原油进口的情况,可在加工高硫原油的石化企业附近,建立以石油焦或是高含硫渣油为气化原料的多联产系统。
二、保障措施和相关政策
煤炭气化多联产系统的竞争力在目前的市场体系内难以体现,政府必须制定一系列政策和保障措施,使其易于进入市场。为此,提出如下建议:
1、建立跨部门的协调领导机制。鉴于煤炭气化多联产系统对国家经济发展的战略意义和涉及多部门的特性,需尽早在国家一级建立推动和协调机制。可以考虑由国家发改委牵头成立跨部门的协调领导小组,其职能是组织多联产发展规划的制定,关键设备的标准化,促进跨行业合作,消除法律、法规、融投资等方面对发展多联产系统的障碍,加快相关建设项目的审批等。
2、制定行业发展规划和技术路线图。应将对多联产的研究、开发、技术示范纳入中长期科技发展规划中,同时还要在国家中长期能源发展规划中有相应的衔接和安排。鉴于能源技术和装备的开发和建设需要长周期和高投入,规划应具有一定的前瞻性。为了保证规划的指导作用,还应依照规划设计更具体的路线图,制定近、中、远发展技术路线,明确阶段目标、任务、承担者和资金来源等。
3、保证国家的资金支持,建立政府、企业间的伙伴关系。针对多联产系统的高技术含量、复杂、大型,并存在一定投资风险的特点,国家需要提供较大比例的研究经费和商业化示范项目的投资,并为工业化推广提供大部分的政府担保,才有可能保证多联产的研发与示范的稳步前进。同时,要建立各级政府、企业间的伙伴关系,动员各方面的力量,广开融资渠道,多方合作,联合建设,政府和其它各方共担风险,共享成果和利益。
4、制定上网优惠电价和示范项目减免税等激励政策。由于存在着技术风险和市场障碍,仅靠国家直接的资金支持是不够的,还需要制定激励政策吸引产、学、研、商多方面投入力量和资金。国家可采取的扶持政策有:
——在研发和商业化示范阶段(5-10年)给予“绿电”优惠电价,确立电网对多联产发电的购买义务;
——对多联产示范项目给予贷款贴息;
——参与多联产示范的企业享受税收优惠待遇和产品税收减免优惠;
——对多联产系统的进口自用设备免征关税和进口调节税;
——建立可再生能源、节能和洁净煤技术的公共效益基金;
——创造多联产产品的市场需求,例如鼓励和推广清洁燃料(甲醇汽油、二甲醚等)的相关政策。
5、严格环保和节能法规。采取更为严格的环保、节能法规和标准可以促进市场向有利于采用多联产的方向转变。
——在适当时候,对二氧化碳排放实行总量控制。
——进一步提高SO2排污收费标准和建立SO2的排放交易机制。还可考虑从SO2收费中提取部分资金用于补贴多联产的投资费用。
——严格执行禁止常规煤转换技术使用高硫煤的规定,促进走煤炭气化路线。
——加强行业节能和能效标准的执行,鼓励使用合成气和清洁燃料。
6、开展多层次宣传与教育。目前,中央政府中主管能源、科技和规划的部门对煤炭气化多联产的意义已有相当认识,但行业和地方的计划制定者、企业家们的认识相对有限,因此需要在多层次进行宣传,增加他们对这一技术的特殊战略地位的了解。同时,增加公众对煤炭洁净利用、资源节约和空气污染控制的关注,增加多联产产品的市场需求。
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