【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(jìn)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(guò)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\(yùn)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(shì)。 ?先進(jìn)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(shí)代已經(jīng)到來(lái)，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(dòng)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(shí)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(guó)潔凈煤技術(shù)研發(fā)取得的成績(jī)： ?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(kāi)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(kāi)發(fā)、推廣應(yīng)用隊(duì)伍 ?建立了一批研究開(kāi)發(fā)與示范基地 ?發(fā)達(dá)國(guó)家達(dá)到了較高技術(shù)水平，一定技術(shù)成熟度 ?與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)差距較大，總體處于起步階段 至今尚不具備設(shè)計(jì)制造大型燃?xì)廨啓C(jī)的能力 沒(méi)有掌握設(shè)計(jì)大容量、高效率氣化爐的技術(shù) 沒(méi)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(guó)外相比存在的差距： 潔凈煤技術(shù)發(fā)展分析： 知識(shí)產(chǎn)權(quán)分析： ? 國(guó)際上申請(qǐng)的相關(guān)專利的數(shù)量和質(zhì)量均大大高于在中國(guó)申請(qǐng)的相關(guān)專利。我國(guó)申請(qǐng)的專利與國(guó)外公司申請(qǐng)的專利相比，差距很大 ? 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：探索時(shí)期即將過(guò)去，技術(shù)突破的主流技術(shù)階段將要到來(lái)；新一輪技術(shù)革新時(shí)期即將到來(lái) ? 各種潔凈煤高技術(shù)創(chuàng)新空間依然很大 ? 發(fā)展中國(guó)家的科技戰(zhàn)略：充分發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)，加大投入力度，實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新和實(shí)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(diǎn)： ? 周期長(zhǎng)、涉及面廣、投入資金大 ? 市場(chǎng)廣闊、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益也大 ? 面臨劇烈國(guó)際性競(jìng)爭(zhēng)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(dòng)需政府和企業(yè)等在財(cái)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(guó)首次被納入國(guó)家863高技術(shù)計(jì)劃這一重大機(jī)遇，承上啟下，實(shí)現(xiàn)重大突破，邁上新的臺(tái)階 主題發(fā)展戰(zhàn)略 從我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中長(zhǎng)期目標(biāo)對(duì)提高煤炭利用效率、降低環(huán)境污染的重大需求及其對(duì)潔凈煤高技術(shù)和裝備的重大需求出發(fā)，在我國(guó)現(xiàn)有潔凈煤技術(shù)的基礎(chǔ)上，瞄準(zhǔn)國(guó)際潔凈煤高技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和技術(shù)前沿，針對(duì)國(guó)家 863計(jì)劃任務(wù)戰(zhàn)略目標(biāo)，重點(diǎn)突出、集中突破我國(guó)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(duì)我國(guó)煤炭高效潔凈利用和提高裝備制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力及人民生活質(zhì)量具有重要作用的高技術(shù)問(wèn)題 主題戰(zhàn)略目標(biāo)、主要研究?jī)?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(diǎn)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(shí)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(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供安全 、 穩(wěn)定、 廉價(jià)的能源 主題戰(zhàn)略目標(biāo)、主要研究?jī)?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(qiáng)國(guó)際合作與交流 ， 把自主研究開(kāi)發(fā)與引進(jìn) 、 消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái) ， 把 “ 集成創(chuàng)新 ” 和 “ 關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新 ” 有機(jī)結(jié)合起來(lái) ， 以促進(jìn)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(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的突破， 加強(qiáng)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(kāi)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(shí)產(chǎn)權(quán)的煤炭潔凈利用新技術(shù) 、新工藝 、 新產(chǎn)品 。 通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新 ， 取得標(biāo)志性示范成果 ， 培養(yǎng)未來(lái)新興生長(zhǎng)點(diǎn) 潔凈煤技術(shù) 煤炭加工 煤炭轉(zhuǎn)化 先進(jìn)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(jī) 可再生能源技術(shù) 核能技術(shù) 高溫氣冷堆應(yīng)用開(kāi)發(fā) 快中子實(shí)驗(yàn)堆建造 太陽(yáng)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(jì)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(shí)施能源多元化戰(zhàn)略和逐步改善能源生產(chǎn)與消費(fèi)結(jié)構(gòu)提供技術(shù)支撐。 攻克我國(guó)先進(jìn)能源動(dòng)力系統(tǒng)的核心技術(shù)，為開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)系列產(chǎn)品和創(chuàng)建具有國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的國(guó)家燃?xì)廨啓C(jī)支柱產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)支撐。 為我國(guó)發(fā)展分散型發(fā)電和燃料電池電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)支撐 。 21世紀(jì)初我國(guó)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?jī)?nèi)容 — 續(xù) 2 主要研究?jī)?nèi)容 1) 煤炭液化技術(shù) 2) 煤炭氣化技術(shù) a) 新型水煤槳?dú)饣夹g(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(jì)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?jī)?nèi)容 — 續(xù) 3 主要研究?jī)?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(kāi)發(fā)及發(fā)展戰(zhàn)略研究 實(shí)施方案、標(biāo)志性成果 實(shí)施方案 ? 煤基清潔燃料：率先啟動(dòng)，突破煤的氣化技術(shù)，重點(diǎn)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(dòng)高技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合并促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)改造，在高效超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)、 IGCC設(shè)計(jì)與仿真、燃煤煙氣污染排放控制技術(shù)方面進(jìn)行整體推進(jìn) ? 對(duì)代表潔凈煤技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)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(jìn)行總體跟蹤，力爭(zhēng)有所突破 ? 鼓勵(lì)探索性研究，在潔凈煤新技術(shù)研究開(kāi)發(fā)和發(fā)展戰(zhàn)略方面為產(chǎn)生創(chuàng)新性成果展開(kāi)廣泛的研究 實(shí)施方案 實(shí)施過(guò)程分三個(gè)階段： ? 第一階段主要是在煤的液化方面進(jìn)行催化劑及單元技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)，其它項(xiàng)目的總體工藝設(shè)計(jì)和方案設(shè)計(jì)等，這段時(shí)間爭(zhēng)取在一年內(nèi)完成 ? 第二階段是工業(yè)示范和中間試驗(yàn)裝置的建設(shè)，同時(shí)進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)的開(kāi)發(fā)和實(shí)施，力爭(zhēng)在二年內(nèi)完成 ? 2023年內(nèi)通過(guò)工業(yè)示范和中間試驗(yàn)的連續(xù)運(yùn)行考驗(yàn)，獲得各關(guān)鍵技術(shù)的突破和研究?jī)?nèi)容的完成，并全面達(dá)到各技術(shù)指標(biāo) ? 項(xiàng)目設(shè)定階段考核節(jié)點(diǎn)，滾動(dòng)調(diào)整 實(shí)施方案、標(biāo)志性成果 — 續(xù) 1 實(shí)施方案、標(biāo)志性成果 — 續(xù) 2 標(biāo)志性成果 ?具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、可實(shí)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(shí)產(chǎn)權(quán)的干煤粉加壓氣化中試裝置 ?具有自主知識(shí)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(guó)內(nèi)第一套 IGCC示范機(jī)組的仿真機(jī)和大型燃煤電站高效超臨界發(fā)電技術(shù)設(shè)計(jì)軟件包 實(shí)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(shí)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(shí)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(kāi)發(fā)的人才隊(duì)伍 ?產(chǎn)生 5— 10項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的具有國(guó)際先進(jìn)水平的成果，同時(shí)形成 100多項(xiàng)發(fā)明專利 經(jīng)費(fèi)概算 本主題總概算 由 863計(jì)劃支持主題關(guān)鍵高技術(shù)研究經(jīng)費(fèi) 子目標(biāo)方向 經(jīng)費(fèi)（萬(wàn)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(jì) 32023 100% 經(jīng)費(fèi)分配初步方案 戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后影響預(yù)測(cè) ? 在潔凈煤技術(shù)的總體水平上縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距 ? 在對(duì)未來(lái)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(guó)在該技術(shù)領(lǐng)域融入國(guó)際發(fā)展的主流和先進(jìn)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(guó)能源安全供應(yīng)和滿足社會(huì)重大需求方面提供技術(shù)保障，推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 ?為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造更新?lián)Q代提供相關(guān)技術(shù) ?為解決煤炭利用帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)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(kāi)發(fā)的人才隊(duì)伍 ?建立與完善一批研究開(kāi)發(fā)與示范基地，形成一批具有靈活高效創(chuàng)新機(jī)制的高新技術(shù)企業(yè)，為我國(guó)今后在潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域的長(zhǎng)期發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后影響預(yù)測(cè) — 續(xù) 1 ?使我國(guó)在未來(lái)的潔凈煤技術(shù)發(fā)展中融入國(guó)際發(fā)展的主流和先進(jìn)行列。在技術(shù)發(fā)展的主流方向上和社會(huì)需求的主要方面可以形成自主的研究開(kāi)發(fā)能力，并逐步實(shí)現(xiàn)從技術(shù)的引進(jìn)國(guó)向技術(shù)的輸出國(guó)的根本轉(zhuǎn)變 戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后影響預(yù)測(cè) — 續(xù) 2 第一批指南啟動(dòng)的項(xiàng)目 （ 6000萬(wàn)） 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(shí)脫硫脫硝技術(shù) 潔凈煤新技術(shù)研究開(kāi)發(fā)（ 5項(xiàng)左右） 后續(xù)能源技術(shù)主題的情況簡(jiǎn)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(guó)全球氣候變化會(huì)議上通過(guò)的京都議定書(shū)中，規(guī)定了世界各國(guó)進(jìn)行溫室氣體減排的義務(wù)和具體目標(biāo)，對(duì)傳統(tǒng)能源的消耗提出了限制性的措施。因此，開(kāi)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(xiàng)全球性重大課題。 后續(xù)能源是一個(gè)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(kāi)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(chǎng)前景。我國(guó)政府是京都議定書(shū)的積極倡導(dǎo)國(guó)，開(kāi)發(fā)后續(xù)能源以逐步替代礦物能源已成為我國(guó)能源環(huán)境戰(zhàn)略中一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容。 核能技術(shù)： ?到 1998年，世界核電裝機(jī)容量已達(dá) 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(guó)家依次為：美國(guó)、法國(guó)和日本； ?有 11個(gè)國(guó)家的核電占其總發(fā)電量比重超過(guò) 40％。 ?強(qiáng)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(jì)。 ?核電以每年新增 25～ 30吉瓦的速度穩(wěn)定增長(zhǎng)，到2050年，每年可避免 63億噸的碳排放，從現(xiàn)在到2050年累計(jì)避免 550億噸碳排放 世界核能發(fā)展面臨經(jīng)濟(jì)性、安全性、核廢物的最終安全處置和防止核擴(kuò)散問(wèn)題的挑戰(zhàn)。為了有效對(duì)付這些挑戰(zhàn)，保持核能作為重要能源的選擇，美國(guó)能源部在 2023年明確提出了發(fā)展新一代先進(jìn)核能系統(tǒng)的方針，其目標(biāo)是在 2023至 2030年間，向市場(chǎng)上提供能夠很好解決核能的經(jīng)濟(jì)性、安全性、廢物處理和防止核擴(kuò)散問(wèn)題的先進(jìn)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(jì)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(diǎn)， ?南非最大電力公司 ESKOM計(jì)劃系列建造 11座球床模塊式高溫氣冷堆電站（簡(jiǎn)稱 PBMR）， ?EXELON公司提出要在美國(guó)建造 PBMR核電站。美國(guó) GA公司、俄羅斯原子能部、法國(guó)法馬通公司和日本富士公司也在聯(lián)合進(jìn)行使用軍用钚的高溫氣冷堆的研究發(fā)展工作（簡(jiǎn)稱 GTMHR），計(jì)劃 2023年前