【正文】 整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù) IGHAT Integrated gasificationhumidair 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(shù) USC 超超臨界發(fā)電技術(shù) TC Topping cycle 潔凈煤發(fā)電技術(shù)的發(fā)展 年 ?Vision21 潔凈煤技術(shù)發(fā)展分析： 總體分析： ?通過采用煤炭液化和氣化技術(shù)，把“骯臟”的煤加工轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢。 ?先進的潔凈煤發(fā)電技術(shù)逐步取代傳統(tǒng)燃煤發(fā)電技術(shù)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(shù)，基于煤氣化的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)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(shù)，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(shù)發(fā)展分析： 我國潔凈煤技術(shù)研發(fā)取得的成績： ?在煤的燃燒、發(fā)電、轉(zhuǎn)化等關(guān)鍵技術(shù)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(shù)研究開發(fā)與管理等方面的專門人才 ?形成了一批產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合的研究、開發(fā)、推廣應(yīng)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(shù)水平，一定技術(shù)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(shè)計制造大型燃?xì)廨啓C的能力 沒有掌握設(shè)計大容量、高效率氣化爐的技術(shù) 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(yīng)器技術(shù)方面存在差距 和國外相比存在的差距： 潔凈煤技術(shù)發(fā)展分析： 知識產(chǎn)權(quán)分析： ? 國際上申請的相關(guān)專利的數(shù)量和質(zhì)量均大大高于在中國申請的相關(guān)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(shù)發(fā)展趨勢：探索時期即將過去，技術(shù)突破的主流技術(shù)階段將要到來；新一輪技術(shù)革新時期即將到來 ? 各種潔凈煤高技術(shù)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(shù)創(chuàng)新和實現(xiàn)技術(shù)突破 潔凈煤技術(shù)發(fā)展分析： 潔凈煤技術(shù)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(diào)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(yīng)緊緊抓住潔凈煤技術(shù)在我國首次被納入國家863高技術(shù)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(biāo)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(shù)和裝備的重大需求出發(fā)，在我國現(xiàn)有潔凈煤技術(shù)的基礎(chǔ)上，瞄準(zhǔn)國際潔凈煤高技術(shù)發(fā)展趨勢和技術(shù)前沿，針對國家 863計劃任務(wù)戰(zhàn)略目標(biāo)，重點突出、集中突破我國潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域中具有全局意義的戰(zhàn)略性高技術(shù)，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(zhì)量具有重要作用的高技術(shù)問題 主題戰(zhàn)略目標(biāo)、主要研究內(nèi)容 主題戰(zhàn)略目標(biāo) ? 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(biāo) ? 重點突破潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域具有戰(zhàn)略地位的重大關(guān)鍵單元技術(shù) 、 系統(tǒng)集成技術(shù) ， 突破潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域具有戰(zhàn)略地位的重大關(guān)鍵技術(shù) ? 優(yōu)化終端能源結(jié)構(gòu) ， 保證能源安全 ， 形成潔凈煤技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化 ， 實現(xiàn)潔凈煤技術(shù)的跨越發(fā)展 ， 使煤在 21世紀(jì)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(biāo)、主要研究內(nèi)容 — 續(xù) 1 主題戰(zhàn)略目標(biāo) ? 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(shù)有機結(jié)合起來 ， 把 “ 集成創(chuàng)新 ” 和 “ 關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新 ” 有機結(jié)合起來 ， 以促進產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo) ， 集中力量研究解決潔凈煤戰(zhàn)略性高技術(shù) ， 實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的突破， 加強系統(tǒng)集成創(chuàng)新 ， 為產(chǎn)業(yè)化奠定技術(shù)基礎(chǔ) ? 建成一批潔凈煤技術(shù)研究開發(fā)基地 ， 培養(yǎng) 、 造就一批從事潔凈煤技術(shù)的高素質(zhì)人才 ? 形成一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤炭潔凈利用新技術(shù) 、新工藝 、 新產(chǎn)品 。 通過技術(shù)創(chuàng)新 ， 取得標(biāo)志性示范成果 ， 培養(yǎng)未來新興生長點 潔凈煤技術(shù) 煤炭加工 煤炭轉(zhuǎn)化 先進發(fā)電技術(shù) 煙氣凈化技術(shù)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(shù) 煙氣脫硫脫硝技術(shù) 其它污染控制新技術(shù) 潔凈煤技術(shù) 燃?xì)廨啓C 可再生能源技術(shù) 核能技術(shù) 高溫氣冷堆應(yīng)用開發(fā) 快中子實驗堆建造 太陽能發(fā)電系統(tǒng) 風(fēng)力發(fā)電 生物質(zhì)能 利用 海洋和地?zé)崮馨l(fā)電 煤的氣化技術(shù) 煤的液化技術(shù) 潔凈煤發(fā)電技術(shù) 潔凈煤綜合利用新技術(shù) 燃料電池 能源高技術(shù) 突破煤高效、潔凈、經(jīng)濟利用的重大關(guān)鍵技術(shù)，優(yōu)化終端能源結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)提供技術(shù)支撐。 攻克我國先進能源動力系統(tǒng)的核心技術(shù)，為開發(fā)國產(chǎn)燃?xì)廨啓C系列產(chǎn)品和創(chuàng)建具有國家競爭力的國家燃?xì)廨啓C支柱產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)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(shù)支撐 。 21世紀(jì)初我國能源高技術(shù) a) 煤間接液化技術(shù) b) 煤直接液化技術(shù) 主題戰(zhàn)略目標(biāo)、主要研究內(nèi)容 — 續(xù) 2 主要研究內(nèi)容 1) 煤炭液化技術(shù) 2) 煤炭氣化技術(shù) a) 新型水煤槳氣化技術(shù) b) 干煤粉加壓氣化技術(shù) 3) 高效燃煤發(fā)電及煙氣凈化技術(shù) a) IGCC電站設(shè)計與仿真 b) 高效超臨界燃煤發(fā)電技術(shù) c) 燃煤電站煙氣污染排放控制技術(shù) 主題戰(zhàn)略目標(biāo)、主要研究內(nèi)容 — 續(xù) 3 主要研究內(nèi)容 4) 煤氣化發(fā)電、燃（原）料聯(lián)產(chǎn)技術(shù) 5) 潔凈煤新技術(shù)研究開發(fā)及發(fā)展戰(zhàn)略研究 實施方案、標(biāo)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(shù)，重點突破煤炭液化關(guān)鍵技術(shù) ? 高效燃煤發(fā)電及煙氣凈化：積極推動高技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相結(jié)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(shù)、 IGCC設(shè)計與仿真、燃煤煙氣污染排放控制技術(shù)方面進行整體推進 ? 對代表潔凈煤技術(shù)未來發(fā)展趨勢的基于煤氣化生產(chǎn)電、燃料、氫、化學(xué)品等聯(lián)產(chǎn)技術(shù)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(shù)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(shù)的研究和開發(fā)，其它項目的總體工藝設(shè)計和方案設(shè)計等，這段時間爭取在一年內(nèi)完成 ? 第二階段是工業(yè)示范和中間試驗裝置的建設(shè)，同時進行關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)和實施，力爭在二年內(nèi)完成 ? 2023年內(nèi)通過工業(yè)示范和中間試驗的連續(xù)運行考驗，獲得各關(guān)鍵技術(shù)的突破和研究內(nèi)容的完成，并全面達到各技術(shù)指標(biāo) ? 項目設(shè)定階段考核節(jié)點，滾動調(diào)整 實施方案、標(biāo)志性成果 — 續(xù) 1 實施方案、標(biāo)志性成果 — 續(xù) 2 標(biāo)志性成果 ?具有自主知識產(chǎn)權(quán)、可實現(xiàn)商業(yè)化的新型水煤漿氣化技術(shù)（ 1000噸 /日）和具有自主知識產(chǎn)權(quán)的干煤粉加壓氣化中試裝置 ?具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤間接液化技術(shù)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(shù)和間接液化的高效催化劑制備技術(shù) ?國內(nèi)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(shù)設(shè)計軟件包 實施方案、標(biāo)志性成果 — 續(xù) 3 標(biāo)志性成果 ?二套以上具有自主知識產(chǎn)權(quán)的、不同技術(shù)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(quán)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(zhì)的從事潔凈煤技術(shù)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(quán)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(guān)鍵高技術(shù)研究經(jīng)費 子目標(biāo)方向 經(jīng)費（萬元） 比例 煤炭液化技術(shù)（含直接液化、間接液化等） 6500 ％ 煤炭氣化技術(shù)（含新型水煤漿氣化、干煤粉加壓氣化及其它氣化新技術(shù)） 9500 ％ 高效燃煤發(fā)電及煙氣凈化技術(shù)（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(shù) 4500 ％ 潔凈煤創(chuàng)新技術(shù)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(biāo)實現(xiàn)后影響預(yù)測 ? 在潔凈煤技術(shù)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(shù)發(fā)展起支撐作用的共性核心技術(shù)上取得的重大突破將為我國在該技術(shù)領(lǐng)域融入國際發(fā)展的主流和先進行列提供技術(shù)支撐 ? 在關(guān)鍵技術(shù)上的重大突破將為我國能源安全供應(yīng)和滿足社會重大需求方面提供技術(shù)保障，推動相關(guān)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(guān)技術(shù) ?為解決煤炭利用帶來的環(huán)境問題提供集成技術(shù) ?凝聚、培養(yǎng)和造就一批高素質(zhì)的從事潔凈煤技術(shù)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(shù)企業(yè)，為我國今后在潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域的長期發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ) 戰(zhàn)略目標(biāo)實現(xiàn)后影響預(yù)測 — 續(xù) 1 ?使我國在未來的潔凈煤技術(shù)發(fā)展中融入國際發(fā)展的主流和先進行列。在技術(shù)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(shù)的引進國向技術(shù)的輸出國的根本轉(zhuǎn)變 戰(zhàn)略目標(biāo)實現(xiàn)后影響預(yù)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(shù) 干煤粉加壓氣化技術(shù) 煤的間接液化技術(shù) 煤直接液化高效催化劑 燃煤電站煙氣污染排放控制技術(shù) 可資源化的煙氣脫硫技術(shù) 同時脫硫脫硝技術(shù) 潔凈煤新技術(shù)研究開發(fā)（ 5項左右） 后續(xù)能源技術(shù)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(zhì)，特別是 CO2的排放引起的溫室效應(yīng)。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(wù)和具體目標(biāo)，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(dǎo)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(nèi)容。 核能技術(shù)： ?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(biāo)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(guān)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