【正文】 air turbine IGMCFC 整體煤氣化燃料電池 AGMCFC 先進煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術 USC 超超臨界發(fā)電技術 TC Topping cycle 潔凈煤發(fā)電技術的發(fā)展 年 ?Vision21 潔凈煤技術發(fā)展分析： 總體分析： ?通過采用煤炭液化和氣化技術，把“骯臟”的煤加工轉變?yōu)楸阌谶\輸、便于使用的清潔、高效的新型燃料，是煤炭潔凈轉化技術應用發(fā)展趨勢。 ?先進的潔凈煤發(fā)電技術逐步取代傳統(tǒng)燃煤發(fā)電技術的時代已經(jīng)到來，如常規(guī)燃煤發(fā)電采用高效超臨界蒸汽參數(shù)和煙氣凈化技術，基于煤氣化的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術將成為火電動力的主要發(fā)展方向。 ?煤炭的高效潔凈綜合利用技術，特別是基于煤氣化的發(fā)電、燃（原）料聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，將成為新的發(fā)展方向，最終實現(xiàn)含碳能源，尤其是煤炭近零排放利用。 潔凈煤技術發(fā)展分析： 我國潔凈煤技術研發(fā)取得的成績： ?在煤的燃燒、發(fā)電、轉化等關鍵技術裝備及其系統(tǒng)方面取得了一些成果 ?培養(yǎng)和造就了一批從事潔凈煤技術研究開發(fā)與管理等方面的專門人才 ?形成了一批產(chǎn)、學、研結合的研究、開發(fā)、推廣應用隊伍 ?建立了一批研究開發(fā)與示范基地 ?發(fā)達國家達到了較高技術水平，一定技術成熟度 ?與工業(yè)發(fā)達國家相比，我國差距較大，總體處于起步階段 至今尚不具備設計制造大型燃氣輪機的能力 沒有掌握設計大容量、高效率氣化爐的技術 沒有一座煤氣化聯(lián)合循環(huán)電站 在煤炭液化工程放大、反應器技術方面存在差距 和國外相比存在的差距： 潔凈煤技術發(fā)展分析： 知識產(chǎn)權分析： ? 國際上申請的相關專利的數(shù)量和質量均大大高于在中國申請的相關專利。我國申請的專利與國外公司申請的專利相比，差距很大 ? 技術發(fā)展趨勢：探索時期即將過去，技術突破的主流技術階段將要到來；新一輪技術革新時期即將到來 ? 各種潔凈煤高技術創(chuàng)新空間依然很大 ? 發(fā)展中國家的科技戰(zhàn)略：充分發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，加大投入力度，實施技術創(chuàng)新和實現(xiàn)技術突破 潔凈煤技術發(fā)展分析： 潔凈煤技術研發(fā)的特點： ? 周期長、涉及面廣、投入資金大 ? 市場廣闊、經(jīng)濟效益和社會效益也大 ? 面臨劇烈國際性競爭的沖擊和挑戰(zhàn) ? 存在的困難：投入高，系統(tǒng)集成需各部門協(xié)調配合，示范帶動需政府和企業(yè)等在財力與物力上的有力支持 ? 應緊緊抓住潔凈煤技術在我國首次被納入國家863高技術計劃這一重大機遇，承上啟下，實現(xiàn)重大突破，邁上新的臺階 主題發(fā)展戰(zhàn)略 從我國經(jīng)濟和社會發(fā)展中長期目標對提高煤炭利用效率、降低環(huán)境污染的重大需求及其對潔凈煤高技術和裝備的重大需求出發(fā)，在我國現(xiàn)有潔凈煤技術的基礎上，瞄準國際潔凈煤高技術發(fā)展趨勢和技術前沿，針對國家 863計劃任務戰(zhàn)略目標，重點突出、集中突破我國潔凈煤技術領域中具有全局意義的戰(zhàn)略性高技術，集中解決一旦突破將對我國煤炭高效潔凈利用和提高裝備制造業(yè)競爭能力及人民生活質量具有重要作用的高技術問題 主題戰(zhàn)略目標、主要研究內容 主題戰(zhàn)略目標 ? 以生產(chǎn)煤基液體燃料 ， 緩解石油資源短缺的局面 ， 大幅度提高燃煤利用效率 、 大幅度降低燃煤污染物排放 、 徹底改變煤炭利用高污染 、 低效率的局面為戰(zhàn)略目標 ? 重點突破潔凈煤技術領域具有戰(zhàn)略地位的重大關鍵單元技術 、 系統(tǒng)集成技術 ， 突破潔凈煤技術領域具有戰(zhàn)略地位的重大關鍵技術 ? 優(yōu)化終端能源結構 ， 保證能源安全 ， 形成潔凈煤技術的產(chǎn)業(yè)化 ， 實現(xiàn)潔凈煤技術的跨越發(fā)展 ， 使煤在 21世紀能繼續(xù)為我國國民經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展提供安全 、 穩(wěn)定、 廉價的能源 主題戰(zhàn)略目標、主要研究內容 — 續(xù) 1 主題戰(zhàn)略目標 ? 貫徹 “ 有所為 ， 有所不為 ” 的方針 ， 加強國際合作與交流 ， 把自主研究開發(fā)與引進 、 消化吸收國外先進技術有機結合起來 ， 把 “ 集成創(chuàng)新 ” 和 “ 關鍵技術的創(chuàng)新 ” 有機結合起來 ， 以促進產(chǎn)業(yè)化為目標 ， 集中力量研究解決潔凈煤戰(zhàn)略性高技術 ， 實現(xiàn)關鍵技術的突破， 加強系統(tǒng)集成創(chuàng)新 ， 為產(chǎn)業(yè)化奠定技術基礎 ? 建成一批潔凈煤技術研究開發(fā)基地 ， 培養(yǎng) 、 造就一批從事潔凈煤技術的高素質人才 ? 形成一批具有自主知識產(chǎn)權的煤炭潔凈利用新技術 、新工藝 、 新產(chǎn)品 。 通過技術創(chuàng)新 ， 取得標志性示范成果 ， 培養(yǎng)未來新興生長點 潔凈煤技術 煤炭加工 煤炭轉化 先進發(fā)電技術 煙氣凈化技術等 煤 炭 洗 選 型 煤 水 煤 漿 煤 炭 氣 化 煤 炭 液 化 高效超臨界發(fā)電 常壓循環(huán)流化床 加壓流化床聯(lián)合循環(huán) 整體煤氣化聯(lián)合循環(huán) 煙氣除塵技術 煙氣脫硫脫硝技術 其它污染控制新技術 潔凈煤技術 燃氣輪機 可再生能源技術 核能技術 高溫氣冷堆應用開發(fā) 快中子實驗堆建造 太陽能發(fā)電系統(tǒng) 風力發(fā)電 生物質能 利用 海洋和地熱能發(fā)電 煤的氣化技術 煤的液化技術 潔凈煤發(fā)電技術 潔凈煤綜合利用新技術 燃料電池 能源高技術 突破煤高效、潔凈、經(jīng)濟利用的重大關鍵技術，優(yōu)化終端能源結構，保障能源安全。 為實施能源多元化戰(zhàn)略和逐步改善能源生產(chǎn)與消費結構提供技術支撐。 攻克我國先進能源動力系統(tǒng)的核心技術，為開發(fā)國產(chǎn)燃氣輪機系列產(chǎn)品和創(chuàng)建具有國家競爭力的國家燃氣輪機支柱產(chǎn)業(yè)提供技術支撐。 為我國發(fā)展分散型發(fā)電和燃料電池電動車產(chǎn)業(yè)提供技術支撐 。 21世紀初我國能源高技術 a) 煤間接液化技術 b) 煤直接液化技術 主題戰(zhàn)略目標、主要研究內容 — 續(xù) 2 主要研究內容 1) 煤炭液化技術 2) 煤炭氣化技術 a) 新型水煤槳氣化技術 b) 干煤粉加壓氣化技術 3) 高效燃煤發(fā)電及煙氣凈化技術 a) IGCC電站設計與仿真 b) 高效超臨界燃煤發(fā)電技術 c) 燃煤電站煙氣污染排放控制技術 主題戰(zhàn)略目標、主要研究內容 — 續(xù) 3 主要研究內容 4) 煤氣化發(fā)電、燃（原）料聯(lián)產(chǎn)技術 5) 潔凈煤新技術研究開發(fā)及發(fā)展戰(zhàn)略研究 實施方案、標志性成果 實施方案 ? 煤基清潔燃料：率先啟動，突破煤的氣化技術，重點突破煤炭液化關鍵技術 ? 高效燃煤發(fā)電及煙氣凈化：積極推動高技術與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相結合并促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級改造，在高效超臨界燃煤發(fā)電技術、 IGCC設計與仿真、燃煤煙氣污染排放控制技術方面進行整體推進 ? 對代表潔凈煤技術未來發(fā)展趨勢的基于煤氣化生產(chǎn)電、燃料、氫、化學品等聯(lián)產(chǎn)技術進行總體跟蹤，力爭有所突破 ? 鼓勵探索性研究，在潔凈煤新技術研究開發(fā)和發(fā)展戰(zhàn)略方面為產(chǎn)生創(chuàng)新性成果展開廣泛的研究 實施方案 實施過程分三個階段： ? 第一階段主要是在煤的液化方面進行催化劑及單元技術的研究和開發(fā)，其它項目的總體工藝設計和方案設計等，這段時間爭取在一年內完成 ? 第二階段是工業(yè)示范和中間試驗裝置的建設，同時進行關鍵技術的開發(fā)和實施，力爭在二年內完成 ? 2023年內通過工業(yè)示范和中間試驗的連續(xù)運行考驗，獲得各關鍵技術的突破和研究內容的完成，并全面達到各技術指標 ? 項目設定階段考核節(jié)點，滾動調整 實施方案、標志性成果 — 續(xù) 1 實施方案、標志性成果 — 續(xù) 2 標志性成果 ?具有自主知識產(chǎn)權、可實現(xiàn)商業(yè)化的新型水煤漿氣化技術（ 1000噸 /日）和具有自主知識產(chǎn)權的干煤粉加壓氣化中試裝置 ?具有自主知識產(chǎn)權的煤間接液化技術并建成1000噸 /年的中試裝置，煤直接液化高效催化劑制備技術和間接液化的高效催化劑制備技術 ?國內第一套 IGCC示范機組的仿真機和大型燃煤電站高效超臨界發(fā)電技術設計軟件包 實施方案、標志性成果 — 續(xù) 3 標志性成果 ?二套以上具有自主知識產(chǎn)權的、不同技術路線的，燃煤電站煙氣污染控制示范裝置 ?具有自主知識產(chǎn)權的一套煤氣化發(fā)電 燃（原）料聯(lián)產(chǎn)示范裝置 ?凝聚、培養(yǎng)和造就五百人左右的一批高素質的從事潔凈煤技術研究開發(fā)的人才隊伍 ?產(chǎn)生 5— 10項具有自主知識產(chǎn)權的具有國際先進水平的成果，同時形成 100多項發(fā)明專利 經(jīng)費概算 本主題總概算 由 863計劃支持主題關鍵高技術研究經(jīng)費 子目標方向 經(jīng)費（萬元） 比例 煤炭液化技術（含直接液化、間接液化等） 6500 ％ 煤炭氣化技術（含新型水煤漿氣化、干煤粉加壓氣化及其它氣化新技術） 9500 ％ 高效燃煤發(fā)電及煙氣凈化技術（含 IGCC、 高效超臨界、煙氣污染控制等） 7500 ％ 煤氣化發(fā)電、燃（原）料聯(lián)產(chǎn)技術 4500 ％ 潔凈煤創(chuàng)新技術及發(fā)展戰(zhàn)略研究 4000 ％ 合 計 32023 100% 經(jīng)費分配初步方案 戰(zhàn)略目標實現(xiàn)后影響預測 ? 在潔凈煤技術的總體水平上縮小與發(fā)達國家的差距 ? 在對未來潔凈煤技術發(fā)展起支撐作用的共性核心技術上取得的重大突破將為我國在該技術領域融入國際發(fā)展的主流和先進行列提供技術支撐 ? 在關鍵技術上的重大突破將為我國能源安全供應和滿足社會重大需求方面提供技術保障，推動相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 ?為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級改造更新?lián)Q代提供相關技術 ?為解決煤炭利用帶來的環(huán)境問題提供集成技術 ?凝聚、培養(yǎng)和造就一批高素質的從事潔凈煤技術創(chuàng)新研究開發(fā)的人才隊伍 ?建立與完善一批研究開發(fā)與示范基地，形成一批具有靈活高效創(chuàng)新機制的高新技術企業(yè)，為我國今后在潔凈煤技術領域的長期發(fā)展奠定堅實的基礎 戰(zhàn)略目標實現(xiàn)后影響預測 — 續(xù) 1 ?使我國在未來的潔凈煤技術發(fā)展中融入國際發(fā)展的主流和先進行列。在技術發(fā)展的主流方向上和社會需求的主要方面可以形成自主的研究開發(fā)能力，并逐步實現(xiàn)從技術的引進國向技術的輸出國的根本轉變 戰(zhàn)略目標實現(xiàn)后影響預測 — 續(xù) 2 第一批指南啟動的項目 （ 6000萬） 新型水煤漿氣化技術 干煤粉加壓氣化技術 煤的間接液化技術 煤直接液化高效催化劑 燃煤電站煙氣污染排放控制技術 可資源化的煙氣脫硫技術 同時脫硫脫硝技術 潔凈煤新技術研究開發(fā)（ 5項左右） 后續(xù)能源技術主題的情況簡介 化石燃料的燃燒產(chǎn)生了大量的污染物質，特別是 CO2的排放引起的溫室效應。在1997年聯(lián)合國全球氣候變化會議上通過的京都議定書中，規(guī)定了世界各國進行溫室氣體減排的義務和具體目標，對傳統(tǒng)能源的消耗提出了限制性的措施。因此，開發(fā)可持續(xù)發(fā)展的后續(xù)能源逐步替代礦物能源已成為一項全球性重大課題。 后續(xù)能源是一個廣泛的概念，主要包括核能、可再生能源和氫能源等。從2023年開始，這些能源可能逐步地部分替代石油、煤炭、天然氣等礦物能源，具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的市場前景。我國政府是京都議定書的積極倡導國，開發(fā)后續(xù)能源以逐步替代礦物能源已成為我國能源環(huán)境戰(zhàn)略中一項十分重要的內容。 核能技術： ?到 1998年，世界核電裝機容量已達 343吉瓦，發(fā)電量占世界總發(fā)電量的 17％。 ?核電生產(chǎn)量最多的前 3位國家依次為：美國、法國和日本； ?有 11個國家的核電占其總發(fā)電量比重超過 40％。 ?強化限制 CO2排放，化石燃料電廠碳排放的成本將上升，從而使新建核電站變得經(jīng)濟。 ?核電以每年新增 25～ 30吉瓦的速度穩(wěn)定增長，到2050年，每年可避免 63億噸的碳排放，從現(xiàn)在到2050年累計避免 550億噸碳排放 世界核能發(fā)展面臨經(jīng)濟性、安全性、核廢物的最終安全處置和防止核擴散問題的挑戰(zhàn)。為了有效對付這些挑戰(zhàn)，保持核能作為重要能源的選擇，美國能源部在 2023年明確提出了發(fā)展新一代先進核能系統(tǒng)的方針，其目標是在 2023至 2030年間，向市場上提供能夠很好解決核能的經(jīng)濟性、安全性、廢物處理和防止核擴散問題的先進核能系統(tǒng)。歐洲和日本等也提出了發(fā)展新一代核能系統(tǒng)的計劃。 球床高溫氣冷堆 ?目前是新一代核能系統(tǒng)的關注熱點， ?南非最大電力公司 ESKOM計劃系列建造 11座球床模塊式高溫氣冷堆電站（簡稱 PBMR）， ?EXELON公司提出要在美國建造 PBMR核電站。美國 GA公司、俄羅斯原子能部、法國法馬通公司和日本富士公司也在聯(lián)合進行使用軍用钚的高溫氣冷堆的研究發(fā)展工作（簡稱 GTMHR），計劃 2023年前在俄羅斯 Seversk建成 4臺高溫氣冷堆機組。 國內核能技術發(fā)展情況 我國已能夠自行設