
今年3月,潔凈煤技術開發利用在北京“十一五”國家重大科技成就展覽會上吸引了人們的目光。
公眾和媒體對于“綠色革命”的理解通常有一些偏差,以為“綠色革命”就是指新能源,如太陽能、風能等。事實上,“綠色革命”還指“綠色的生產方式”或者“地球更能承載的方式”,例如潔凈煤技術,即利用“綠色技術”對傳統能源進行“綠色革命”。對于人類而言,在未來很長一段時間內,新能源和傳統化石能源不是取代和被取代的關系,而是互相補充的關系。
共識——讓傳統能源“綠起來”
當今世界能源的需求量仍在持續增長,能源開發結構正由石油主導型趨向多元化,包括可再生能源在內的新能源迅速發展,“綠色革命”的風潮席卷全球。據統計,目前全球每年一次能源消費約110億噸石油當量,其中化石能源占總量的88%。由于能源結構調整和變化的周期較長,因此,在相當長一段時期內,傳統的化石燃料仍將是世界能源生產消費的主體。
世界能源需求在2030年將達到169.58億噸石油當量,如此巨大的能源需求是任何一種可再生能源、水能、核能等新能源,包括其總量在短期內都無法滿足的。而傳統化石燃料資源目前來看依然相對豐富,價格也較低廉。據估計,傳統化石燃料按目前的開發利用強度和回收率,仍可供全世界使用100年—200年。同時,化石燃料開發利用的技術也比較成熟,并已經系統化和標準化,而建立適合新能源開發利用的新技術體系尚需一段時間。預計2010年—2020年間,世界可再生能源產量年均增速可達7%,是化石能源增速的5倍,但在能源消費中所占的比重仍很低。中國希望在2020年前非化石能源所占的比例達到15%,美國、歐洲等發達國家的非化石能源將達更高的比例,然而化石能源的比重仍將占絕對地位。因此,在未來相當長時期內,新能源和化石能源并存,新能源比例逐漸增加,但新能源將無法替代傳統能源。
目前,由于使用傳統化石燃料而排放出大量溫室氣體被認為是造成全球氣候變暖的最主要原因,且化石燃料的不可再生性和引發不斷惡化的環境污染,促使各國加強在能源領域的科技創新,努力尋求替代性能源技術。在此背景下,讓傳統能源也“綠起來”,使傳統能源的生產和消費也更加高效、更加清潔、更加“綠色”,成為一股新的潮流。全球范圍內的學者、意見領袖及各階層開始進一步認識到革新傳統能源的重要性。世界上主要發達國家為適應其能源政策和環境政策及開拓國際市場的需要,不惜投入巨資,積極發展潔凈煤等綠色技術。
中國——潔凈煤研究取得長足進展
煤炭清潔利用對中國加快轉變經濟發展方式具有重要意義,將成為清潔能源領域備受關注的重點之一。發展以煤為基礎的循環經濟是中國充分挖掘資源利用價值,促進節能減排,實現能源開發、環境保護與區域經濟社會協調發展的重要途徑。高碳能源低碳化是中國產業和技術的發展方向。
煤低碳技術就是煤炭的清潔、高效利用(包括開采、加工、燃燒、轉化和污染控制)技術,即潔凈煤技術(CCT)。目前,中國各類潔凈煤技術取得了長足進步:一是煤炭加工技術,通過洗選等加工可顯著提高煤炭質量和利用效率,減少污染物排放,已得到廣泛應用;二是煤炭轉化技術(包括以煤氣化為基礎的新型煤化工技術,煤液化制清潔燃料、燃氣等),世界上第一套大規模煤制油、煤制烯烴工業示范裝置已經建成投產,中國煤制合成氨、甲醇等化學品工業裝置的數量和規模已是世界第一;三是煤炭燃燒發電技術,超臨界和超超臨界技術已進入大規模工業化應用和運行階段,循環流化床技術(CFBC)日趨成熟,整體煤氣化聯合循環發電技術(IGCC)處于示范階段;四是煤炭生產、加工和轉換過程中排放物(中煤、粉煤灰、二氧化硫)再利用技術等新技術不斷涌現;五是二氧化碳捕獲和封存技術(CCS),已經利用煤化工裝置排放的高濃度二氧化碳,通過捕集和輸送,在合適的地質結構地區,建立了中國第一個全系統鹽水層地質封存項目,正在進行注入試驗。盡管我國在煤炭清潔高效利用技術方面已發展到一個新階段,但尚需宏觀政策的引導和不同產業之間的協調發展。從某種程度上講,中國解決能源供給安全保障和環境友好問題的關鍵在于如何推廣煤炭的清潔高效利用技術。
未來幾年,加強潔凈煤技術,尤其是先進的煤電技術、煤基清潔燃料、煤基重要化學品技術的研發應用是我國在能源領域重點開展的工作之一,它和風能、太陽能、生物質能、海洋能、地熱能等可再生能源、智能電網技術、核能、新能源汽車、節能建筑、清潔生產、生態建設等低碳能源產業化技術一起,將構成我國未來能源的基本布局。總之,中國要走符合國情的能源道路,利用我國的優勢能源來實現清潔轉化利用,掀起傳統能源的“綠色革命”。
互補——新能源和傳統化石能源結合
法國道達爾公司董事會主席兼首席執行官馬哲睿是傳統能源“綠色革命”的積極倡導者。他在接受《人民日報》記者專訪時表示,到2030年,傳統能源占人類能源消耗的比例仍將在75%左右,也就是說,在一個相當長的時間內,世界仍然需要傳統能源,并將其改良。這就意味著,世界需要一種可持續、更高效的方式利用所有能源,包括傳統的化石能源。
道達爾公司是一個傳統的油氣企業,它在關注傳統能源領域的同時,也在積極介入太陽能、生物能、核能等領域。馬哲睿表示,對于一個像道達爾這樣的企業來說,更重要的是提供更綠色的產品,也就是將傳統的化石燃料以更清潔、更可持續的方式生產出來。“真正具有革命性的是,像道達爾這樣的公司開始專注于環境,專注于減少碳排放和碳足跡”。
馬哲睿特別指出,公眾和媒體對于“綠色革命”的理解通常有一些偏差,大家更傾向于將新能源定義為“綠色革命”,而非“綠色的生產方式”或者“地球更能承載的方式”。環顧當今世界,人們所生活的環境,人類的日常生活,化石能源仍然是產生電能的首選。“清潔是一個好東西,然而,我們不能生活在一個并不存在的夢想中。整個世界完全依靠太陽能、風能等新能源,這樣的夢想可能需要很長一段時間才會實現。而在實現這個夢想之前,我們仍然需要傳統能源,并將其改良”。
煤炭清潔應用等綠色技術正越來越成為道達爾關注的業務領域。馬哲睿說,煤炭的清潔利用對中國來說具有特別意義。目前,道達爾正和其他公司合作進行二氧化碳的捕集和封存,還和一家中國企業簽署了煤制烯烴項目。這些手段的最終目標是找到盡可能減少碳排放的生產方式。
在煤炭的清潔利用領域,目前仍需耗費大量的水資源和其他能源,而且在煤制油等清潔能源的生產過程中也會消耗石油等能源。因此,道達爾的目標是盡可能減少水資源的消耗,同時生產更加清潔并具有經濟性的能源。甲醇制烯烴(MTO)是煤制烯烴的核心技術,道達爾在比利時建造的一家甲醇制烯烴工廠,現在已運行了多年,并證明了其可行性。整個煤制烯烴行業鏈條的經濟可行性可能仍取決于石油價格。如果原油價格飆升,煤制烯烴工藝毫無疑問將具有更高的競爭性。另外,已經大規模應用的是二氧化碳的捕集和封存技術,它的成本目前仍是一個需要解決的問題。
馬哲睿表示,新能源和傳統化石能源并不是一個取代和被取代的關系,人類應該將二者結合起來。如果看一下人類的能源需求前景就會發現,無論是傳統的化石能源還是新能源,兩者都不可能單獨滿足人類的能源需求。2030年,按照樂觀的估計,非化石能源,包括核能、水電等在內,占人類能源生產的比例將從目前的19%上升到25%。世界需要繼續發展可再生能源,讓其具有更高的經濟可行性。目前可再生能源的價格依然十分昂貴,它仍然需要政府的補貼。考慮到全球氣候變化的因素,人類同時需要以一種更加清潔的方式使用傳統化石能源。因此,將新能源和傳統能源對立起來是一種錯誤,對今天的世界而言,二者缺一不可。未來人類的能源格局的確會存在一個臨界點,比如新能源的份額超過傳統能源,但誰也無法預測這個時間節點。未來,傳統能源的份額將逐漸下降,將從目前的81%下降到2030年的75%。如果限制傳統能源的生產,新能源的生產也將更加困難。因此,人們在做出限制傳統能源的決定時要十分慎重,首要任務是保證填補能源需求和供給之間的缺口,對于傳統能源需要逐漸減少,而非完全停止。
對于全球氣候變化問題,馬哲睿認為,這是全球所有人的責任。氣候變化是一個十分復雜的全球性問題。當務之急是確保我們有高效的能源可以滿足發展的需求,這就要求我們尋求碳排放的根源,然后找出解決方案減少碳足跡。我們不能將環境和發展這兩個問題分開,我們必須在兩者之間尋找平衡點。
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