可持续发展的煤炭利用

可持续发展的煤炭利用

TransformingCoalforSustainability

国合会能源专题组TFESTofCCICED中国目前的能源系统是不可持续的

TheenergysysteminChinaisunsustainable

将来面临的风险：过度依赖石油进口环境状况迅速恶化温室气体减排代价高昂ChinawillbecomeoverlydependentonoilimportsasaresultofrapidlygrowingdemandforliquidfuelsSevereenvironmentdamagescausedbydirectcombustionofcoalChinawillnotbeabletomakeitscontributiontomitigatinggreenhousegas(GHG)emissionsunderlowcost.中国一次能源将来仍将以煤炭为主

ThecoalisthemainpartofprimaryenergyinChina

以合理成本降低上述风险的方案

Tomitigatetheserisksatreasonablecost中国能源模型分析表明，面对这些风险，传统的技术方案无法解决问题。通过采用煤炭现代化利用的战略能够以合理的代价降低上述风险Thebusinessasusualmodecan’tsolvetheabovementionedproblem.Throughmodernizationofcoalutilization,theabovementionedproblemscouldbesolvedwithreasonablecost.煤炭现代化利用的含义

MeaningofModernizationofcoalutilization

煤炭的现代化是指通过煤气化技术来生产热能，电力，运输用清洁燃料，炊事用燃料等，即多联产能源系统。Modernizationofcoalutilization——largescalegasificationofcoalandcoproductionofliquidfuels(methanol,dimethylether,etc),othervalue-addedchemicalsandelectricpower.Ifnecessary,syngasandheatforresidentialusecouldalsobeprovided.Itisso-calledpolygenerationsystem.采用先进技术方案的效果

TheeffectofAdvancedTechnologiesScenario

成本与传统技术方案相当煤炭开采量与传统技术方案相当SO2的排放从1995年的2370万吨下降到2020年的1620万吨、2050年的880万吨。石油与天然气进口量限制在总消耗量的30%左右。累计CO2排放量少于660亿吨碳ProvidesthesameenergyservicesataboutthesamecostastheBasetechnologiesstrategySO2emissionsarereducedfrom23.7Mtin1995to16.2Mtin2020and8.8Mtin2050

Importsofoilandnaturalgasarelimitedto30%ofconsumptionofoilandgasoverthelong-term

66GtCcaps

实施煤炭现代化利用战略刻不容缓

UrgentActionbyChina’sLeadershipisRequired

要增加到2020年的小康水平，中国的煤电装机增量约为5亿kW若不早做安排，新建煤电会全部采用直接燃烧的方式，左右今后30年煤炭利用格局需要国家总体调控下，在总量中安排部分以煤气化为核心的多联产项目。

Formodernization,rapidlygrowthofelectricityisneeded.largeinvestmentsareplannedforelectricityoverthenextdecadethatwilllockinthemodeofcoaluseofChinathrough2020andformanydecadesthereafter.Itisextremelynecessarytohavestrategiesprogrammedtoarrangethepolygenerationplantsjustfromnow实施煤炭现代化战略刻不容缓(一)

UrgentActionbyChina’sLeadershipisRequired

(1)今后20年燃煤发电装机容量预测ProjectionforCoalPowerPlantCapacity

实施煤炭现代化战略刻不容缓(二)

UrgentActionbyChina’sLeadershipisRequired

(2)

如果延误过渡到以气化为基础的多联产技术的时机，将会：显著增加将来中国治理空气污染的成本；难以控制未来石油进口大大增加减排温室气体的成本。

Delayingthestartofthetransitiontocoalgasification-basedpolygenerationtechnologywouldsignificantlyincrease:thecoststoChinaofairpollutiondamages,thecostsofoilimports,thecostsofreducingGHGemissions.

增加空气污染的治理成本

Thecostsofairpollutiondamages我国环境已经非常恶劣酸雨面积占国土面积的40％大气污染主要是燃煤排放城市污染主要是汽车尾气按现有技术，能耗总量持续增长，将对环境与公众健康造成非常大的损害（损失占GDP13%）TheenvironmentofChinaisseriouslybadThemajorityofairpollutioncomesfromdirectcombustionofcoalThemaincauseofurbanareaairpollutionistheemissionofcarSevereadditionalpublichealthandenvironmentaldamageswilloccurinChinawithverylargeeconomicconsequences(projectedtogrowfromover7%ofGDPto13%ofGDPin2020)我国液液体燃燃料短短缺现现象日日趋严严重Shortageofliquidfuelandenergysecurity预计到到2020年，，进口口量将将超过过总消消费量量的50%以上上，这这将严严重影影响我我国的的能源源安全全。加强石石油勘勘探开开采，，实施施走出出去战战略，，多渠渠道进进口石石油是是主要要措施施从我国国比较较丰富富的煤煤炭转转化为为车用用液体体燃料料是一一个重重要的的战略略Theimportoilpercentagebytheyearof2020willbemorethan50%.theenhancementofexploitationofthepetroleumisthemainmethod.theproductionofliquidfuelfromtherelativeabundantcoalreverseinchinaisstrategicallyimportant.我国煤煤炭转转化为为车用用液体体燃料料战略略Productionofliquidfuelfromcoal直接液液化基基本投投资大大，所所得油油品质质量低低间接液液化能能量转转换率率低最重要要的是是在经经济上上无法法和石石油炼炼制竞竞争煤气化化多联联产系系统是是较较好选选择thequalityoffuelisbad(directliquefaction)Theenergytransformationratioislow(indirectliquefaction),economicallyunfeasibleThepoly-generationisagoodoption增加温温室气气体减减排成成本IncreasethecostsofreducingGHGemissions我国在在1995年所所排放放的CO2总量达达30亿吨吨，占占世界界总排排放量量的13.6%我国的的CO2排放迟迟早会会受到到限制制常规技技术的的燃煤煤电站站减排排CO2非常困困难TheCO2emissionofChinain1995is13.6%oftotalemissionintheworldTheCO2emissionwillbelimitedsoonerorlater.mitigatinggreenhousegas(GHG)emissionsinconventionalcoalpowerplantwillleadtohighcost.煤气化化多联联产的的技术术优势势（一一）Theadvantageofmodernizationcoalutilization（（1））污染排排放水水平接接近天天然气气联合合循环环，满满足最最严格格的环环保要要求可以生生产清清洁液液体燃燃料，，缓解解石油油进口口压力力和城城市污污染与IGCC相比比，经经济上上具有有竞争争力，，发电电成本本接近近带脱脱硫脱脱销装装置的的燃煤煤蒸汽汽电站站合成气气制造造二甲甲醚：：性质质类似似LPG，，解决决农村村分散散用能能Thepollutionofcoalpowergenerationwillbelowerdowntothelevelofnatural-gasfiredcombinedcyclepowerplants.Polygenerationcanprovidecleantransportationfuels,whicharemuchbetterthanpetroleumderivedgasolineanddieselfuelsfromthemthepointofviewemission,thus,toreducethepetroleumimportsignificantly.Notlike““pure””integratedgasificationcombinedcycle(IGCC),polygenerationbasedoncoalgasificationcanmakethecleanpowergenerationeconomicallycompetitive.ProduceDME(similarasLPG),solvethedistributionenergyserveprobleminruralarea.煤气气化化多多联联产产的的技技术术优优势势（（二二））Theadvantageofmodernizationcoalutilization（（2））将会会使使我我国国汽汽车车工工业业、、发发动动机机制制造造业业走走出出具具有有中中国国特特色色的的道道路路，，实实现现跨跨越越式式前前进进清洁洁地地利利用用高高硫硫煤煤，，解解决决相相关关问问题题。。为低低成成本本实实现现CO2减排排提提供供可可能能AveryprospectiveopportunityforChineseautomobileindustrytohaveownintellectualpropertyandtorealizetheleap-frogmovementforward.Usethehighsulfurcoalcleanly.ProvidetheprobabilityoflowcostmitigationofCO2inthelongterm.煤炭炭现现代代化化的的前前景景VisionforModernizedCoal煤炭炭现现代代化化的的发发展展阶阶段段ThreeStepofCoalModernization近期期，，生生产产多多种种清清洁洁合合成成燃燃料料中期期,联联产产城城市市煤煤气气、、二二甲甲醚醚、、电电力力等等多多种种能能源源载载体体来来供供应应城城市市和和农农村村的的各各种种能能量量需需求求。。在远远期期，，以以最最低低廉廉的的成成本本实实现现CO2近零零排排放放的的氢氢能能生生产产。。Nearterm,productofvariouscleanalternativeliquidfuelMediumterm,towngas,methanol,F-Tliquids,andDMEwouldbeproducedinpolygenerationfacilitiesProducehydrogenatrelativelylowcostswithnearzeroemission实施煤气化化多联产战战略的政策策建议（一一）Therecommendationforimplementationofpolygenerationsystem(1)充分认识以以煤气化为为核心的多多联产系统统在我国可可持续发展展能源系统统中的重要要战略地位位。在充分论证证的基础上上，由国家家牵头，制制定详细发发展规划，，建立专门门的研究组组对多联产产系统做出出详细的可可行性分析析。FullyrecognizethestrategicimportanceofthemodernizationcoalutilizationinthesustainableenergysystemofChina.Adetailedplanningshouldbefigured-outundertheguidanceofcentralgovernment.实施煤气化化多联产战战略的政策策建议（二二）Therecommendationforimplementationofpolygenerationsystem(2)立即进行两两个地区（（东部富煤煤地区和西西部）规模模为20万万吨甲醇和和300～～400MW发电的的煤气化多多联产示范范工程可行行性研究.这些工程应应由电力、、化工、煤煤炭行业和和当地政府府联合操作作，争取在在5～7年年内完成Conductingimmediatelythefeasibilitystudyofdemo-plantsintwoareas(oneineastChina,andoneinwestChina,)Thescalecouldbe200tht/aofmethanoland300~400MWpower.Theseplantsaredesirabletobeconstrictedwithin5~7years,underthejointeffortofpower,chemicalandcoalminingsectors.实施煤气化化多联产战战略的政策策建议（三三）Therecommendationforimplementationofpolygenerationsystem(3)在示范工程程的基础上上规划今后后20～30年、甚甚至到2050年（（每5年为为一阶段））煤炭现代代化利用的的容量和这这种利用方方式占煤炭炭总消耗量量的比例。。在多联产系系统成熟阶阶段（5～～10年））内，应在在税收、贷贷款利率、、国债资金金使用等方方面给予一一定优惠。。Onthebaseofdemo-plants,Governmentshoulddefinedthecapacityandportionofmodernizationofcoalutilizationinthetotalamountofcoalconsumptionincoming20~30years,evenupto2050.Inthe“learning””period,theprivilegesintax,lowinterestloan,funding,shouldbeconsidered.实施煤气化化多联产战战略的政策策建议（四四）Therecommendationforimplementationofpolygenerationsystem(4)多联产系统统的推广必必须与电力力部门紧密密合作，或或是共同投投资、共同同经营，效效益共享。。电网必须以以合理的价价格收购多多联产系统统发出的电电力，这是是最为重要要的。Theimplementationanddeploymentofpolygenerationsystemmustbedevelopedinthecircumstanceofclosecooperationwithpowersector,forinstance,jointinvestment,jointoperation,jointsharingoftheprofits.Electricgridmustpurchasetheelectricitygeneratedbypolygenerationsystemsatreasonableprice,itisthemostimportantissue实施煤气化化多联产战战略的政策策建议（五五）Therecommendationforimplementationofpolygenerationsystem(5)在近期（5～10年年左右）大大力推广使使用掺混甲甲醇的M15燃料（（含甲醇15％）在在汽车上的的应用，大大力推广二二甲醚作为为液化石油油气的替代代。中期(10~15年年)逐步推推广二甲醚醚替代柴油油，可以从从公共汽车车和卡车起起步。Inthenearterm(5~10years),wide-spreadutilizationof15%methanolblendedgasoline(15%,M15)shouldbetakenplaceformotorvehicles,DMEshouldbeusedasalternativeofLPG.Intheintermediateterm(10~15years),stepbystepdisseminatetheDMEasalterna