第三届国际先进煤技术应用交流会议 The 3th international advanced coal technology conference 中国洁净煤技术开发方向和 CCUS Development direction of Clean Coal Technology and CCUS of China 国家科技部 863 能源专家组 Member of expert team of National High Tech R&D Program 北京三聚环保新材料股份有限公司 Beijing Sanju Sci&Tech. Company 任相坤 Ren Xiangkun 2012 年 6 月 5 日 1
洁净煤技术在能源领域的战略地位 Strategy role of Clean Coal Technology in energy field 十二五洁净煤科技发展专项规划 Special plan of Clean Coal Technology of 12th Five-Year Plan 中国 CCUS 行动 China s actions on CCUS 2
1 洁净煤技术在能源领域的战略地位 Strategy role of Clean Coal Technology in energy field
能源战略需求 国家战略 energy strategy demand national strategy 胡锦涛主席 2010 年 9 月在联合国气候变化峰会开幕式上发表题为 携手应对气候变化挑战 的重要讲话, 一是加强节能 提高能效工作, 争取到 2020 年单位国内生产总值二氧化碳排放比 2005 年有显著下降 二是大力发展可再生能源和核能, 争取到 2020 年非化石能源占一次能源消费比重达到 15% 左右 Chairman Hu: Strengthen energy conservation 2010 年 11 月召开的国务院常务会议决定 : 到 2020 年我国单位国内生产总值 CO 2 排放比 2005 年下降 40%-45%, 作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划, 并制定相应的国内统计 监测 考核办法 To 2020, CO2 emission of GDP unit than in 2005 fell by 40%-45%
能源战略需求 : 六大问题与挑战 energy strategy demand six problem and challenge 1. 能源供给仍是国民经济增长的制约瓶颈 2. 以煤炭为主 地域不均的结构矛盾突出 3. 能源利用效率与国际先进水平差距较大 4. 大规模利用可再生能源对电网提出挑战 5. 能源带来的环境问题仍未得到有效控制 6. 能源是温室气体中二氧化碳的主要来源
能源战略需求 : 以煤为例 energy strategy demand coal 2010 年电煤比例 中国的煤 80% 用于直接燃烧 燃煤发电用煤为 50% 左右 煤电占电力的 73.43% 83% 的 CO2 来自煤炭 14% 3% 中国 CO 2 排放比例 中国 CO 2 排放比例 83% 煤石油天然气
能源总体思路 general idea of energy 开发洁净煤技术, 提高煤的转化和利用效率, 降低碳相对排放强度, 并为碳的直接埋存做技术准备 Develop the Clean Coal Technology 开发以风能 太阳能和生物质能为主的可再生能源技术, 实现持续替代性直接减排二氧化碳技术 开发先进核能技术, 获得安全可靠的低碳能源技术, 大大提高核电的比例 开发智能电网技术, 满足电网接纳大规模可再生能源发电为重点, 同时满足配电 用电智能化的要求 开发氢能 燃料电池和储能技术, 为可再生能源 分布式供能系统和交通能源提供技术支持
能源主要技术方向 main technology direction of energy field 6 main directioin 能源领域六大方向 可再生能源技术 智能电网技术 洁净煤技术 CCT 先进核能技术 氢能 燃料电池技术 节能 储能关键技术 为大规模利用可再生能源提供技术支撑, 实现二氧化碳直接减排 接纳大规模及分布式可再生能源, 降低网损, 提高电网资产利用率 提高煤炭发电和转化效率, 降低碳相对排放强度 efficiency, CO2 emission 获得安全可靠的低碳能源技术, 为未来核电发展提供技术储备 为未来可再生能源 分布式供能系统和交通能源提供技术支持 实现直接节能与减排 8
二 十二五洁净煤科技发展专项规划 Special plan of Clean Coal Technology of 12 th Five-Years Plan 9
规划框架 framework of plan 煤 coal (100%) 工业锅炉窑炉 Industrial boiler and furace 燃煤发电 Coal fired power generation 煤转化 Coal conversion 其它 25% 50% 20% 5% 10
规划框架 framework of plan 洁净煤技术 CCT 煤清洁转化 Coal conversion clean 燃煤发电 Coal fired power generation 工业燃煤与节能 Industrial combustion and conservation IGCC 多联产 IGCC polygeneration 碳捕集利用封存 CCUS 污染控制 pollution control 11
规划目标 target of plan 技术方向 technology direction 1 高效洁净燃煤发电 high efficient clean coal fired power generation 2 煤基洁净燃料 Coal based clean fuel 3 污染物控制及利用 Pollution control and utilization 4 高效燃煤与工业节能 High efficient combustion and industrial energy conservation 5 队伍建设和平台建设 team and flat construction 技术目标 technology target 5-10 项新技术,100 项发明专利发电煤耗国际先进水平供电煤耗国际领先 3~5 项新技术 500 项专利煤耗国际领先水平 全面跨入源排放控制 过程控制与末端综合治理与可资源化利用 煤粉工业锅炉运行效率不低于 87% 其它层燃锅炉达 82, 先进水平 国际一流实验室 工程中心联盟及技术队伍
重点方向 main direction 1 高效燃煤发电技术 high efficient clean coal fired power generation (1) 大型超超临界发电成套技术 (2)700 以上高参数超超临界发电机组关键技术 (3) 新一代 400MW 级 IGCC 电站关键单元装备技术,E 级燃机成套技术及示范,F 级燃机设计制造技术 (4) 燃煤污染物治理 (5) 燃烧前 中 后 CO 2 捕集 储存及利用技术 13
重点方向 main direction 2 煤基清洁燃料技 Coal based clean fuel (1) 低阶煤综合加工提质技术 (2) 催化气化等新型煤气化技术 ( 加氢气化 地下气化 煤与生物质共气化等 ) (3) 结合大型示范工程, 开发大型反应器 高效低成本催化剂 专用设备 油品加工催化剂 军用航煤 副产品综合利用等关键技术 (4) 煤转化发电集成技术 14
重点方向 main direction 3 污染物控制和资源化利用技术 Pollution control and utilization (1) 燃烧中 NOx 排放控制 (2) 超细颗粒物和重金属污染控制 (3) 燃煤污染物一体化脱除 (4) 燃煤污染物资源化利用 15
重点方向 main direction 4 燃煤及工业节能技术 High efficient combustion and industrial energy conservation (1) 工业窑炉高 中 低工业余热利用新技术开发 (2) 清洁高效燃煤工业锅炉岛系列化成套技术 装备与工业示 范 (3) 冶金行业重点节能技术 (4) 石油 化工 建材等工业过程节能 余能余热利用技术 (5) 建筑综合节能技术 16
3 中国 CCUS 行动 China s Actions on CCUS 17
政策 policy 1994.3, 国家发布了 中国 21 世纪议程 - 中国 21 世纪人口 环境与发展白皮书 China s agenda in 21th Century - population, environment and development white paper in 21th century of China 2003, 中国作为发起国之一成立碳封存领袖论坛 (Carbon Sequestration Leadership Forum) 2006.12, 科技部 中国气象局 发改委 国家环保总局等六部委联合发布了中国第一部 气候变化国家评估报告 National assessment report on climate change 2006.2, 国家发布 国家中长期科学和技术发展规划纲要 2006-2020 National medium and long-term science and technology development plan 2006-2020 18
政策 policy 2007.6, 国家发布 中国应对气侯变化国家方案 National Program on Climate Change National Plan on Climate Change 2008.10, 政府第一次发布了 中国应对气候变化的政策与行动 白皮书 China s policy and actions on climate change 2009.11, 国务院常务会议决定, 到 2020 年, 我国单位 GDP 的 CO2 排放比 2005 年下降 40% 45% To 2020, CO2 emission of GDP unit than in 2005 fell by 40%-45% 2011.9, 科技部 中国碳捕集 利用与封存技术发展路线图研究 报告 Research on CCUS technology development roadmap of China 2011.11, 国家第二次发布 中国应对气候变化的政策与行动 China s policy and actions on climate change 19
科技行动 actions of Sci -Tech 项目名称资助来源 / 渠道执行时间主要参与单位 温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存 EOR 超重力法 CO 2 捕集纯化技术及应用示范 capture CO 2 的捕集与封存技术 Capture and saline CO 2 驱油提高石油采收率与封存关键技术研究 EOR 新型 O 2 /CO 2 循环燃烧设备研发与系统优化 CO 2 - 油藻 - 生物柴油关键技术研究 algae 十一五 国家基础研究计划 (973 计划 ) 十一五 国家科技支撑计划 ( 支撑计划 ) 十一五 国家高技术发展计划 (863 计划 ) 2006-2010 中国石油集团科学技术研究院 华中科技大学 中科院地质与地球物理研究所 中国石油大学 ( 北京 ) 等 2008-2010 中石化胜利油田分公司 北京化工大学 北京工业大学 中国石油大学 ( 华东 ) 等 2008-2010 清华大学 华东理工大学 中科院等 2009-2011 中国石油集团科学技术研究院 中国石油化工集团勘探开发研究院等 2009-2011 华中科技大学等 2009-2011 新奥集团 暨南大学等 20
科技行动 actions of Sci & Tech 项目名称 资助来源 / 渠道执行时间 主要参与单位 2008-2010 含 CO 2 天然气藏安全开发与 CO 2 利用技术 CO 2 减排 储存与资源化利用的基础研究 EOR 35MWth 富氧燃烧碳捕获关键技术 装备研发及工程示范 Oxyfuel combustion 30 万吨煤制油工程高浓度 CO 2 捕集与地质封存技术开发与示范 saline 高炉炼铁 CO 2 减排与利用关键技术开发 blast furnace 十一五 国家 大型油气田及煤层气开发 重大科技专项 十二五 国家基础研究计划 (973 计划 ) 十二五 支撑计划 中国石油集团科学技术研究院 中石油吉林油田分公司等 2011-2015 中国石油集团科学技术研究院等 2011-2014 2011-2014 2011-2014 华中科技大学 东方电气集团 四川空分设备集团等 神华集团 北京低碳清洁能源研究所 中科院武汉岩土力学所等 中国金属学会 钢铁研究总院等 21
科技行动 actions of Sci & Tech 项目名称资助来源 / 渠道执行时间主要参与单位 基于 IGCC 的 CO 2 捕集 十二五 863 计划 2011- 利用与封存技术研究 2013 与示范 Capture 华能集团 清华大学 中科院热物理所等 全国 CO 2 地质储存潜力评价与示范工程 storage CO 2 驱油与埋存关键技术 EOR 松辽盆地 CO 2 驱油与埋存技术示范工程 EOR 中联煤深煤层气开发技术试验项目 ECBM 国土资源部 2010-2014 十二五 国家 大型油气田及煤层气开发 重大科技专项 2011-2015 2011-2015 2011-2015 中国地质调查局 中科院武汉岩土力学所 北京大学等 中国石油集团科学技术研究院 中石油吉林油田分公司等中石油吉林油田分公司 中国石油集团科学技术研究院等 中联煤层气公司等 其他 : 能源局 基金委等资助 NEC,NSFC 22
科技行动 actions of Sci - Tech 中澳 CO 2 地质封存 (CAGS) 合作项目 China- Australia 整体煤气化联合循环的低排放技术联合研究 China- USA 中意 CCS 技术合作项目 China- Italy 中欧近零排放合作 (NZEC) 项目第一阶段 China- EU 中美清洁能源联合研究中心 China-USA CCERC 国际合作 - International Cooperation 国家科技部 2009- 澳大利亚资源 2011 能源与旅游部 国家科技部 美国能源部 国家科技部 意大利环境部 国家科技部 欧盟 英国环境 食品与乡村事务部国家科技部 能源局 美国能源部 2010-2012 2010-2012 2007-2009 2010-2015 中国 21 世纪议程管理中心 中国地质调查局 清华大学等 中国科学院热物理所 大连化物所 武汉岩土所等 中国 21 世纪议程管理中心 华能集团 清华大学 中科院热物理所等中国 21 世纪议程管理中心 西安热工院 清华大学 中科院热物理所等 华中科技大学 清华大学 华能集团等 23
结束语 The end 以煤为主导的能源结构不会改变 Energy structure dominated by coal will not change. 煤可以清洁高效地使用 Coal can be used cleanly and efficiently
谢谢! thanks 25