中国海油炼油化工建设项目可行性研究报告编制指南和电化学技术在新能源中的利用

中国海油炼油化工建设项目可行性研究报告编制指南（试行）《中国海油炼油化工建设项目可行性研究报告编制指南》(试行)第一部分：总则一、为规范中国海油炼油化工建设项目可行性研究报告编制工作，提高项目前期工作水平，保证可行性研究报告的编制深度，为项目科学评审、决策提供依据，特制定本指南。二、本指南适用于中国海油新建和改扩建炼油化工项目可行性研究报告的编制，预可行性研究报告可参照本指南进行编制。三、可行性研究报告的编制应以预可行性研究报告及其批复文件为依据，确保项目符合国家的产业政策、法律法规，符合中国海油发展战略的要求。四、可行性研究报告应委托经政府主管部门认定的有相应资质、符合专业要求的工程咨询单位编制，编制单位的资质证书复印件或扫描件需附在可行性研究报告中。参与可行性研究报告编制的人员应有相应资格和业绩，并在报告签署页中加盖相关执业资格章。五、工程咨询单位应对编制的可行性研究报告的真实性、有效性、合法性及报告的完整性负责。多个咨询单位共同承担可行性研究报告编制时，须确定一个总体编制单位，由总体编制单位对可行性研究报告负总体责任。六、可行性研究报告应从技术经济等多个角度，对项目的建设规模、产品方案、工艺技术、原料供应、设备选型、总图布置等进行多方案研究比选，提出推荐方案和备选方案。七、可行性研究报告的投资估算应按照《中国海洋石油总公司中下游建设项目投资估算编制细则》(SP-03-03-02)、《中国海洋石油总公司中下游建设项目设计概算及投资估算其他费用定额》(海油总计[2013]250号)的要求进行编制，并与财务评价的有关说明及附表合订独立成册。可行性研究报告正文中相关章节只反映投资估算及财务评价的汇总结果和有关文字说明。八、需上报政府核准的项目，应按照核准的要求补充国民经济评价内容。九、本指南自颁布之日起试行，由总公司咨询中心负责解释和修订。

第二部分:《中国海油炼油化工建设项目可行性研究报告编制指南》(试行)正文扉页××××公司××××项目可行性研究报告文件编号：××-××-××××××公司××年××月

内页项目名称:××项目建设单位和负责人:××××编制单位和负责人:×× ××项目经理: ××项目技术负责人: ××项目经济负责人: ××

签署页主要编制人员名单编制人员：工艺：××××职称设备：××××职称总图：××××职称电气：××××职称仪表自控：××××职称………投资估算：××××职称(造价工程师章)财务评价：××××职称校核人员：××××职称审核人员：××××职称审定人员：××××职称

目录第一章 总论 总论项目概述项目单位概况项目基本情况包括项目拟建地点、建设规模、建设条件、主要技术经济指标等，其中主要技术经济指标应列表说明。编制依据、原则和工作范围编制依据与原则详细列明可研报告的编制依据文件的名称、批准机关、文号，以及引用的标准规范等；说明报告的编制原则。工作范围当有多家单位共同编制时，要说明总体编制单位并明确各编制单位分工情况。研究结论与建议 推荐方案优缺点描述说明可研报告推荐方案的主要理由。结论与建议给出简要明确的结论性意见。说明项目的必要性和可行性、市场目标、建设规模、工艺方案、产品方案、项目能耗、总投资和经济效益。说明项目存在的主要问题和风险，提出解决主要问题和规避风险的建议。

项目背景及建设必要性项目背景简要说明项目建设的背景。项目建设必要性分析（一）国家产业政策分析说明项目是否符合科学发展的要求，是否符合国家产业政策、国家产业结构调整的需要。（二）行业规划与发展分析说明是否符合行业发展规划，是否符合产业技术政策。（三）总公司发展战略与项目单位发展规划符合性分析说明是否符合总公司发展战略；就项目与项目单位发展规划的符合性进行分析。（四）社会贡献说明是否满足区域经济发展的需要和区域发展规划的要求，说明对当地社会经济的贡献。

市场分析及预测对新建项目规模较大，市场竞争激烈的产品、新产品及市场具有不确定性的产品，应当对市场预测分析进行专题研究，在可研报告编制前，先完成市场分析报告。对于技术改造和改扩建项目，若项目产品增量不大，对原有市场影响较小，市场预测分析可适当简化。经济和社会发展环境从国民经济发展水平、产业结构和布局、投融资环境、人口状况和有关产业政策、法规等方面分析项目所处的经济和社会环境。产品供需分析及预测 世界供需分析及预测世界供应状况分析及预测分析世界生产总体概况及分地区情况。阐述国外领先企业概况、技术水平、新产品研发能力，生产能力、产量等情况。列表说明国外拟建、在建项目情况。世界需求状况分析及预测从世界需求总量、地区需求特点和贸易流向等说明产品的世界需求情况。国内供需分析及预测产品供应分析国内生产企业供应分析从国内主要生产企业生产能力、产量、技术路线及目标市场等方面分析国内生产情况，列出国内主要生产企业概况表。产品进口分析从国内进口量、进口国别、价格、贸易方式等方面分析产品进口情况。分析进口产品的品种和数量。产品消费市场分析细分市场分析区域市场分析替代产品分析产品出口分析产品供需预测阐述预测方法，说明预测基础数据来源、主要依据等。经济环境预测供应预测需求预测预测行业发展趋势，预测需求总量、消费区域分布以及消费结构发展和变化趋势。供需平衡预测结合供需预测，分析项目产品未来国内外市场占有情况。产品价格分析与预测 分析项目产品近5-7年内国内外产品销售价格历史情况和现状以及未来趋势，主要从供应、需求两方面分析价格的影响因素。绘制价格走势图。国际市场价格分析和预测国内市场价格分析和预测区域市场价格分析和预测目标市场分析说明项目选择的目标市场及相关产品的市场容量；分析说明项目产品所处的生命周期阶段；对比说明主要竞争对手的竞争优势及劣势。

原料、辅助材料及燃料供应对项目影响较大的原材料、燃料，必要时进行单独的市场预测专题研究。原料原料供需情况对近5-7年原料的国内外生产能力、产量状况进行供需平衡分析。主要原料来源原料来源供应可靠性分析说明各种原料供应数量、品质和运输的稳定性、特殊性，对存在的供应风险提出相应的规避措施。经济合理性分析对拟选用的原料来源、性质及供应的经济合理性进行阐述。通过供应可靠性和经济性的综合多方案比选，提出推荐的原料供应方案。原料价格分析与预测分析阐述项目原料国内外销售价格历史情况、现状以及未来趋势。辅助材料辅助材料来源和供应分析供应可靠性、经济合理性分析价格分析与预测燃料燃料来源和供应分析供应可靠性、经济合理性分析价格分析与预测

建设规模、总工艺流程及产品方案建设规模 对于新建项目，应根据市场预测与产品竞争力、资源配置与保证程度、建设条件与运输条件、工艺流程、技术设备满足程度与水平、环境保护及产业政策、经济性等分析，进行多方案建设规模比选，推荐项目的建设规模。说明建设规模和产品方案确定的依据，论述其合理性。对于改扩建项目，要描述企业目前规模和各装置生产能力以及配套条件，结合企业现状合理确定改扩建规模，并对生产规模的变化作出说明和方案比较，进行优选。对改造前后的生产规模进行对比说明。总工艺流程结合不同建设规模和产品方案，对总工艺流程进行多方案研究，说明研究结论和建议。给出推荐方案的全厂总工艺流程图。列出物料总平衡表和其他必要的平衡表。对于改扩建项目，应说明改造前后的变化。产品方案产品方案比选从多方面论证产品方案的优缺点，列出产品方案对比表。产品方案推荐结合市场细分及目标市场确定推荐方案，阐述推荐方案所具备的先进性、可靠性和经济性。列出推荐产品方案表。对于改扩建项目，应列表说明改造前后产品品种及产量的变化。

技术方案和设备方案工艺技术选择对新建多套工艺装置的大型项目，需另编工艺装置分册对工艺技术进行详细叙述。本部分应简述各装置规模、技术来源、工艺条件和工艺流程等。对于改扩建项目要叙述原有工艺技术状况，说明改扩建装置与原有装置的关系，结合具体情况编制本章节内容。技术方案选择技术方案说明各装置的技术方案选择，简述国内外技术状况和特点。对不同工艺技术，从来源、产品质量、主要技术参数、原料路线合理性、物料消耗、能耗、投资及成本等方面进行对比，评价其技术的先进性、可靠性及经济合理性。在综合比选的基础上提出推荐技术路线，简述推荐的理由。列出工艺技术方案对比表。有引进技术的，要说明引进技术种类、范围、方式，提出技术消化吸收的建议。并附技术转让意向或协议。主要操作条件列出拟采用的技术方案的主要操作条件。推荐工艺方案描述对各装置推荐技术提供工艺流程图和装置布置图。列表说明供给各装置的原材料、辅助材料等的规格、数量要求和消耗量。主要设备方案选择设备方案比选阐述设备配置方案的原则，从多方面论证设备配置方案的优缺点，以及可能出现的风险和规避措施。设备方案描述说明主要设备配置方案，列出推荐方案主要设备表，有进口设备的，要给予说明。对于改扩建项目若有设备利旧问题，应说明利旧设备是否可用，说明已使用年限。列明利用原有设备和新增设备清单。重要利旧设备应附有检测报告。主要设备清单以及确定的主要工程技术数据，应能满足项目基本设计的要求。

自动控制系统与信息化技术概述说明装置或生产过程的自动控制水平、控制规模和主要控制方案。说明如何利用信息技术提升企业管理水平和运营水平。对于改扩建项目要说明企业现有自动化水平和控制设备状况，结合新建装置统一考虑控制方案，说明新增系统与原有控制系统的匹配情况。控制系统的选择说明控制系统的选择原则、系统构成、基本配置、功能要求和技术性能。仪表选型仪表选型的原则、特殊（或专用）仪表技术发展、供货商情况。对于重要的仪表要进行方案比选。仪表的供电、供气说明仪表的驱动方式，电源和气源的来源、要求，用电量和用气量等。控制室根据项目情况，说明控制室的布置，建筑面积和各房间用途，并附控制平面图。安全技术措施说明控制系统的安全保障措施。信息技术说明项目中信息技术应用情况，论述信息技术对提升项目运营和管理水平的作用。

建厂地区条件及场址选择建设条件厂址的自然地理概况说明厂址的自然地理概况，并简要说明地质灾害评估、地震灾害评估情况。当地社会经济现状外部交通运输状况公用工程条件说明水源情况、电源情况、供热情况、供汽情况、通信工程、场外道路等现状。土地说明项目厂址的土地利用规划情况、用地规模、用地性质及使用土地的各种费用；涉及搬迁的，应说明搬迁的人口数量。厂(场)址选择厂(场)址选择除主厂区的厂址选择外，还应考虑渣场(填埋场)或排污场地的选择。并对可选厂(场)址进行技术、经济等多方面的方案比较，综合分析论证各厂(场)址方案的优缺点，提出推荐厂(场)址。并附厂(场)区域位置图和推荐厂(场)址方案示意图。对于改扩建项目，说明企业所处厂址条件，周边环境现状，对在现厂址进行改扩建的可行性进行论述，根据方案比较结果确定改造方案。根据项目情况，说明地方政府对厂址选择的意见或列出地方政府对厂址选择的支持性文件。

总图运输、储运与土建总图运输总图说明工程总占地面积、占用耕地面积、需拆迁情况，分析工程总占地面积的合理性、占用耕地的合法性；说明预留用地的依据；列出工程占地表。说明总平面布置原则和多方案比较意见（区域划分、防爆、防火、防洪、抗震、绿化、卫生、通道宽度等）；给出总平面布置图。说明竖向布置原则。说明场地平整、场地标高及场内道路设置等。列出主要工程量。运输方案结合项目产品的目标市场和主要原材料、主要辅助材料和燃料来源渠道分析，优化物流方案，说明货物总吞吐量；并按照各种物料及产品的铁路、公路、水运、管道的运输量，列出全厂运输量及运输方式表。运输方案基本情况。说明车辆进出厂线路，公路及桥梁宽度，承载能力，桥下净空，公路等级及长度；铁路季节性原因对通行的影响，自备车辆的选择；码头运输方案；管道输送方案等。说明项目的大件设备运输方案。说明厂内道路及车辆选择，说明外部公路状况。说明铁路运输能力、装卸设施、季节性原因对运输的限制；仓储能力、自备车辆选择和台数、机车库位置；运价；有关运输协议等情况。说明铁路专业线接轨点及交接方式等。说明水运航道和河流宽度、深度；船舶选择，码头位置、吞吐能力及装卸方式等。说明管道输送能力、输送方式、管径等。列出项目配备主要运输车辆、船舶清单。列出采用的相关标准。储运大型石油化工项目或储存量较大的项目，储运作为一项重要内容，要重点研究论述。一般项目可适当简化。储运介质及储运量简述储运介质的性质、形态、规格、型号等，说明储运的要求和储运量。储运方案储存系统根据运输方式、储存介质的性质、形态等确定储存方式，说明储存周期的确定以及储存量的确定依据。确定存储设施规模、建设方案，列出主要工程量。对主要设备选型进行技术经济比较，提出推荐方案；列出主要设备表。装卸系统确定装卸方式、设施规模、建设方案，列出主要工程量。列出物料运量运输方式一览表。对主要设备选型进行技术经济比较，提出推荐方案；列出主要设备表。列出储运系统占地面积，建、构筑物面积。列出采用的相关标准。土建说明土建工程方案的选择和原则，确定地基处理工艺方案和主要建、构筑物的结构型式和工程量，列出建、构筑物面积，占地面积一览表等。对地区特殊性问题（如地震、不良地基等）说明采取的处理措施。列出采用的相关标准。

公用工程及辅助生产设施给水、排水比较和选择水源、取水、输水管线等供水方案，说明可供项目的水量、水质和供水条件，给出新建厂外取水、输水工程工程量及示意图。列出项目用水量、排水量及供水平衡图或平衡表。对厂内外给水、排水方案进行比选，包括给排水系统划分、污水处理场、循环水场及化学水站等建设方案、主要设施及规模。对改扩建项目，应重点论述已有各种水系统现状、富余能力,说明满足改扩建工程的需求等情况。列出给排水工程主要设备表、材料表等。列出采用的相关标准。供电电力供应和资源状况说明项目所在地域电力供应现状。对近期拟建和在建的供电、变电项目及供电的可能性要重点介绍与描述。用电计算负荷及负荷等级说明总用电负荷和各装置、单元用电负荷，列出用电负荷表。供电方案选择与比较对全厂不同的供电方案进行比较与选择，确定供电方案。根据项目用电负荷确定主接线方案，说明自备热电站、主变电所及各电压等级变电所规模、容量及主要设备选型；给出供电系统图。编制主要设备表。外供电源方案应说明供电负荷及保证程度，并附电力部门供电意向或协议书。若建设自备热电站，应从技术、投资、成本等方面进行自建方案与外供电方案的全面比较，说明自备热电站建设规模和理由以及经济合理性，并按要求单独编制可研报告。列出采用的相关标准。节电措施防雷及防静电措施电信确定项目所需的电信用户数。选择电信方案。编制主要设备表。列出采用的相关标准。供热（供汽）设施确定项目的热负荷。根据项目情况，分析并分项列出生产装置、辅助设施等的正常热负荷和间断最大热负荷，并提出供给的温度、压力等参数。供热（供汽）方案比选及确定根据各装置蒸汽使用情况，热工（或锅炉房）配置情况。进行不同供热方案的比选，确定供热（供汽）方案。对于新建项目重点论述拟建厂址周围的依托情况，对自建和依托进行分析比较，依托社会或区域配套的，应附有关使用条件和价格协议。改扩建项目重点论述已有供热系统现状、近期发展规划等情况。给出依托老厂提供的供热设施和能力的使用条件和价格。依托现有供热设施。说明现有设施能力、现有用量及富余量等；列出主要锅炉、汽机规格型号及蒸汽平衡表。自备热电站一般自备热电厂(站)需要按照规定单独编制可研报告。绘制全厂蒸汽平衡图。编制主要设备表，并附主要设备热、汽消耗指标。列出采用的相关标准。厂内外工艺及热力管网确定厂内外各液体、气体物料管网走向方案、敷设方式及采用的特殊材料等。列出主要工艺及热力管道一览表。空分、空压、制冷方案列出各装置及全厂用风（净化风和非净化风）、用氮、用氧负荷及供应参数，说明空分、空压、氮气、制冷方案。列出主要设备表，附主要设备消耗指标。列出采用的相关标准。采暖通风和空气调节确定项目生产所需的采暖通风和空气调节负荷，提出供应参数。研究确定采暖通风和空气调节方案。编制主要设备表，并附主要设备消耗指标。列出采用的相关标准。检维修说明检修、维修的设置原则。报告应提出项目在后续需编制检维修手册。确定检、维修任务及维修规模。列出检修、维修设施占地面积及建筑面积一览表。列出采用的相关标准。仓库说明全厂性仓库、库房或堆场的配置原则。报告应提出项目在后续需编制仓库管理手册。列出占地面积和建筑面积一览表。列出采用的相关标准。中心化验室说明中心化验室的配置原则。报告应提出项目在后续需建立中心化验室管理手册。确定主要化验项目，列出占地面积和建筑面积一览表。列出采用的相关标准。火炬说明火炬的设计原则，确定排放量。说明火炬系统的设计方案，列出主要设备表。列出建筑面积和占地面积一览表。列出采用的标准。其他辅助生产设施

节能、节水措施按照总公司《固定资产投资工程项目可行性研究及初步设计节能篇（章）编写通则》（Q/HS13006-2009）的要求，编制节能篇章。节能措施概述阐述项目的用能特点、节能水平，项目的能源利用方案及合理性。能耗构成分析工艺装置能耗。辅助系统能耗。全厂能耗。能耗构成及分析。工艺装置节能方案分析节能型工艺流程和技术方案选择。优化工艺参数节能方案选择。提高能量回收率方案选择。提高能量转换率方案选择。全厂用能综合技术方案研究低温热回收方案。蒸汽产、用逐级利用。装置热联合。其他节能措施。主要措施实施后的效果。节水措施 现状分析节水措施项目用水分析，包括用水量、水质及适用的水源。给出项目用水平衡图。从工艺方案、设备方案、工程方案、组织管理等方面说明项目所采取的节水措施，并进行经济和技术论证。对现有用水状况的建议和措施。水耗指标分析及结论项目水资源消耗指标计算及分析，项目节水评价结论。说明节水主要措施实施后的效果。项目对周围水资源和可持续发展可能造成的影响分析和预测。

环境保护建设地区的环境状况 说明项目所在地自然、生态、社会等环境条件及环境保护区现状建设项目的环保状况 说明项目主要污染源及污染物的种类、数量、排放方式和去向，分析项目建设施工和生产过程中对环境可能造成的影响。需附有污水处理、固废处理协议。环境保护措施污染控制方案说明污染控制方案并对方案进行比选优化。环境保护设施费用 环境影响分析与结论存在问题和建议

劳动安全卫生与消防危害因素及影响分析自然危害因素及后果分析生产性危害及后果分析劳动安全卫生防范与治理方案管理上的防范措施工程上的治理方案劳动安全卫生管理机构设置及人员配备劳动安全卫生专用投资估算列出采用的相关标准消防说明消防设施独立新建还是依托当地已有消防设施。消防体质与职责的设置原则消防措施与设施主要消防设备表消防人员编制预期效果专项投资估算列出采用的相关标准

组织机构与项目实施计划组织机构组织机构设置方案人力资源配置构成、人数、技能素质要求员工培训计划项目实施计划确定建设工期编制项目实施进度表大型项目应编制主要单项工程时序表。项目招投标说明项目勘察、设计、施工、监理以及重要设备、材料等采购活动具体招标范围、组织形式、招标方式等。

投资估算及融资方案投资估算本部分按照《中国海洋石油总公司中下游建设项目可行性研究报告投资估算编制办法（试行版）》、《中国海洋石油总公司中下游建设项目设计概算及投资估算其他费用定额》的要求编写，并单独成册。报告中描述应包括但不限于下列内容。投资估算的范围、方法和依据说明采用的定额及指标依据。与定额或指标相关的取费标准。主要设备、材料价格的选取依据。引进设备、材料价格及依据。不可预见费计取依据。说明流动资金的估算方法。投资估算分项说明投资估算结果。问题及说明对投资估算中存在的问题进行分析和说明。融资方案 资金筹措说明资金的构成及来源。如项目涉及贷款，说明贷款利率，并提供贷款承诺函。融资方案分析资金来源充足性分析融资结构分析融资成本分析对项目的融资成本进行分析。对于改扩建项目，应对比分析说明项目实施对企业经营及债务结构的影响。

财务评价财务评价依据、基础数据与参数财务评价依据的主要经济法规和文件财务评价基础数据与参数1.说明项目财务评价范围；2.说明主要基础数据、参数及计取依据和方式；3.分析主要原料、产品价格取值的合理性；4.列出主要基础数据、参数。包括但不限于投入物价格（包括原料材料、辅助材料、燃料及公用工程价格等）、产品和副产品价格；项目分年投资；生产负荷安排；项目评价年限；折旧年限和折旧方式、固定资产净残值率、摊销年限；项目的劳动定员、职工工资及福利费；营业税金及附加费费率、汇率、贷款利率；项目的基准收益率和折现率等。财务评价模式与方法说明财务评价采用的模式，对于改扩建项目和技术改造项目的财务评价，原则上采用“有无对比法”进行分析。成本费用估算与分析编制报表成本费用估算分析根据项目特点，对成本费用估算中的重要问题进行分析；计算项目的单位成本和单项成本；分析影响成本费用的主要因素，提出建议。财务指标计算与效益分析效益及财务指标计算包括项目财务内部收益率（IRR），净现值（NPV）和静态投资回收期；借款偿还期或利息备付率等偿债指标。财务分析分析项目的盈利能力、财务生存能力、偿债能力及对企业的影响；提出财务评价的结论。不确定性分析盈亏平衡分析（生产能力）敏感性分析进行敏感性分析，并绘制敏感型分析图或表。

社会稳定风险分析对重大固定资产投资项目，应进行社会稳定风险分析。项目对社会的影响分析以及与所在地区的互适性分析分析预测项目的实施可能对所在地区产生的正面和负面影响。项目与所在地社会环境的相互适应关系。社会稳定风险因素调查公众参与及利益相关者分析重点社会稳定风险因素确定风险发生的可能性及影响程度分析提出防范和化解风险的方案措施采取相关措施后的社会稳定风险等级分析结论

风险分析概述项目主要风险因素识别风险程度分析防范和降低风险的对策资源风险分析分析原料资源、水等发生风险的可能性，预测影响。建设规模与产品方案风险分析建设规模与产品方案发生变化的可能性，预测由此产生的各种风险及造成的影响，提出规避风险的措施。市场及价格风险分析分析主要原材料、产品市场及价格变化的可能性，预测由此产生的风险及影响，提出规避风险的措施。工艺技术、设备及自动化风险及规避分析推荐的工艺技术、设备及工程方案发生变化的可能性，并预测由此产生的影响。投资与融资风险分析分析投资额发生变化的可能性，并预测产生的风险及造成的影响，提出规避投资风险、控制投资额的措施。分析信贷和资本金供应风险，利率和汇率风险。确定主要市场风险及风险程度，提出应对措施。其他风险分析根据项目情况，对项目在环保、工程进度等方面的风险进行分析。概率分析对于大型项目，需运用概率方法和数理统计方法，对风险因素的概率分布和风险因素对评价指标的影响进行定量分析。

竞争力分析项目竞争力影响因素的确定项目竞争力分析重点的确定主要竞争对手分析技术竞争力分析规模水平工艺技术原料、燃料供应设备装备新产品研发能力市场竞争力分析产品品种规格、质量及性能商标、品牌和商誉营销策略系统、节能及人力资源竞争力分析公用工程及系统配套节能节水人力资源配置及组织机构单位成本和价格竞争力分析分析说明项目主要产品的成本费用优势和劣势；必要时分析主要产品对应的主要原料的成本费用优势及劣势。分析项目产品在国内外的成本费用竞争能力。竞争力分析综述及结论综述项目的竞争力水平，给出项目竞争力评价结论。

研究结论与建议推荐方案总体描述。说明推荐方案的优缺点、主要争论和分歧意见。项目存在的问题。结论与建议。

附表、附图、附件附表（与投资估算分册合并装订）评价指标汇总表流动资金估算表项目总投资计划与资金筹措表总成本费用估算表营业收入、营业税金及附加和增值税估算表项目投资现金流量表项目资本金现金流量表投资各方现金流量表利润与利润分配表财务计划现金流量表资产负债表借款还本付息计划表敏感性分析表附图地理位置图区域位置图总平面布置图主要工艺流程图爆炸危险区域划分图码头平面布置图物料平衡图附件项目立项批复文件项目单位与委托研究单位签订的协议书项目合资、合作各方签订的协议书政府规划部门对选址规划的意见国土资源主管部门项目用地预审意见主管部门对项目核准/备案、环境保护、消防、劳动安全、水土保持、节能评估等的意见主要原材料、燃料供给协议或意向书水、电等外部条件及公用工程依托协议技术转让协议危险废弃物委托处理协议金融机构贷款承诺函项目投资者承诺出资的证明文件搬迁安置协议项目单位与主要市场用户签订的供销协议等

电化学技术在新能源中的利用一.能源的概况1.能源的重要性1.能源的重要性自古以来,人类就为改善生存条件和促进社会经济的发展而不停地进行奋斗.在这一过程中,能源一直扮演着重要的角色.从世界经济发展的历史和现状来看,能源问题已成为社会经济发展中一个具有战略意义的问题,能源的消耗水平已成为衡量一个国家国民经济发展和人民生活水平的重要标志,能源问题对社会经济发展起着决定性的作用.2.能源的种类2.能源的种类大自然赋予人类的能源是多种多样的,一般可分为常规能源和新能源两大类.常规能源包括煤炭,石油,天然气和水能,而新能源有生物质能,核能,风能,地热能,海洋能,太阳能和氢能等.其中煤炭,石油,天然气被成为化石能源,水能,生物质能,风能,太阳能和氢能等是可再生能源.3.化石能源的问题(1)化石能源的短缺化石能源的短缺能源是人类赖以生存和社会发展的重要物质基础,是国民经济发展的命脉,但目前主要使用的化石能源的储量不多.据2002年世界探明的化石能源的储量和使用量统计,世界上煤,石油和天然气的储采比分别为204,40和60年,中国的情况更为严峻,据2002年统计,中国煤,石油和天然气的储采比只有82,15和46年.这表明在人类历史的长河中,只有很短的一段时间能使用化石能源.随着我国经济的持续高速增长,对能源的需求也持续攀升.我国一次能源消费总量从1978年的5.3亿吨标准煤,上升到2002年的14.3亿吨.据估计,我国在2004,2020和2050年的石油消费量达3,4.5和6亿吨,其中进口量分别为1,2.7和4亿吨.4亿吨的进口量相当于目前美国的石油进口量,这不但会制约我国经济的可持续发展,而且对国家的安全也十分不利.(2)化石燃料造成严重环境污染和气候异常化石燃料造成严重环境污染和气候异常化石燃料的使用引起的环境污染,排放的CO2会造成温室效应,使全球气候变暖.有关机构已向联合国发出警告,如再不对CO2的排放采取严厉措施,在10年内,世界的气候将产生不可逆转的变化.我国的环境污染问题更是日趋严重,目前,我国CO2排放量占世界总排放量的14%,在美国之后位居第二,估计到2025年,将位居第一.在本世纪初联合国关于环境污染的调查中,发现在世界上十个环境污染最严重的城市中,七个在中国.它们是太原,北京,乌鲁木齐,兰州,重庆,济南和石家庄.4.21世纪世界能源发展趋势世纪世界能源发展趋势(1)节能技术将备受重视节能技术将备受重视节能就是提高能源利用率,减少能源的浪费.目前节能技术水平已是一个国家能源利用情况的综合性指标,也是一个国家总体科学技术水平的重要标志.许多研究报告指出,依靠节能可以将能源需求量降低2530%.我国在能源利用方面的效率很低,我国的能耗很高,是世界平均水平的2倍,发达国家的5-10倍,因此更应重视节能技术,我国应该充分重视化石能源的高效利用.(2)世界能源系统将发生重大变革世界能源系统将发生重大变革据预测,20世纪形成的以化石燃料为主的世界能源系统将在21世纪转换成以可再生能源为主的新的世界能源系统.在20世纪末,化石燃料的使用量占了世界一次能源用量的89.5%.据世界能源委员会(WEC)和国际应用分析系统研究所的研究报告认为,在20世纪上半叶,化石燃料仍将是世界一次能源的主体,但到21世纪下半叶,太阳能,生物质能,风能等新能源将占世界能源的50%左右.(3)煤炭将作为过渡能源而受到重视煤炭将作为过渡能源而受到重视由于石油和天然气的储量较少,而煤炭储量相对较多,因此煤炭将作为一种过渡能源而在21世纪上半叶受到重视.主要发展的技术是洁净煤技术,煤液化和汽化技术.(4)新化石能源的开发将得到强化新化石能源的开发将得到强化近年来发现,在海洋300米深处有甲烷水合物存在.目前,甲烷水合物的开发已经受到特别的关注.据估计,世界甲烷水合物的储量可能超过石油,天然气和煤炭储量的总和.因此,甲烷水合物作为储量巨大的未开发能源开始受到世界各国的高度重视.(5)核能的利用将进一步得到重视核能的利用将进一步得到重视据国际原子能机构统计,在20世纪末,全世界运行的核电站有436座,总发电量为3.5亿千瓦.这些电站主要分布在美,法,日,英,俄等31个国家,近年来,由于担心核电站运转的安全性,核废料对环境的影响和核技术扩散对世界安全性的影响,核能的发展在发达国家已有下降趋势,但在亚洲地区仍有强劲的增加趋势,我国准备在今后几年内建造4座核电站.受控核聚变是一直受人们关心的技术,因为在海水中大约有23.4亿万吨氘,如受控核聚变技术在21世纪能得到应用,在21世纪末,核能可望占世界一次能源的30%左右.(6)可再生能源的开发将越来越受到重视可再生能源的开发将越来越受到重视鉴于化石燃料的短缺及化石燃料的使用引起严重的环境污染和气候异常,人们对新能源的开发越来越重视.其中水力能,地热能,海洋能和风能的可利用资源有限,因此,太阳能,生物质能和氢能的利用将倍受关注.二.生物质能的利用1.生物质能的优点.(1)生物质来源丰富地球上每年生长的生物质总量约14001800亿吨,相当于目前世界总能耗的10倍,我国的生物质能也极为丰富,可作为能源开发的生物质能总量可达4.5亿吨标准煤.加上生物质能可再生.因此,生物质能的高效,规模化利用可有效缓解世界能源供需矛盾.(2)生物质能可多途径利用(a)直接燃烧.其热能和蒸汽可发电,技术成熟,但效率低.(b)生物转化.包括制沼气和水解发酵制取醇类.生物质制甲醇和乙醇技术基本成熟,但生产成本较高.生物质制沼气技术相当成熟.2002年全国已建1300多万个沼气池.(c)光热转化.通过气化,裂解,光催化等技术,获得气,液体燃料来发电.(d)生物柴油.从油料植物提取植物油,经甲酯化得生物柴油.它有含氧高,含硫低,分解性能好,燃烧效率高等优点.(3)生物质能利用的环境污染少由于生物质利用过程中释放的CO2是其生长过程通过光合作用从环境吸收的,所以生物质能的利用过程不排放额外的CO2,而对环境污染少.生物质能的利用还能降低污染.如可利用生物质热解汽化技术处理生活垃圾等,可得到以甲烷为主的燃气,实现垃圾的减量化,无害化,资源化.2.生物质能利用的问题2.生物质能利用的问题生物质能利用的缺点主要是生物质分布广,大面积收集成本高,经济的收集半径在50公里以内,只适合建立小型,分散的生物质能利用系统.而小型转换系统的效率低,不提高生物质能的利用效率就不能获得好的经济效益,这是生物质能至今未能实现规模化应用的关键问题之一.因此,如何在小型,分散体系实现能量的高效,清洁及规模化利用是迫切需要解决的问题.三.太阳能的利用1.太阳能的优点太阳能的优点(1)太阳能来源丰富太阳能来源丰富太阳能来源丰富是众所周知的,这似乎是一种用之不绝,取之不尽的能源.太阳内部不停地进行热核反应,释放出巨大的能量,辐射到地球上的能量只占起辐射总能量的极小部分,约1/22亿,但地球每年接收的太阳能至少有6×1017千瓦小时,相当于74万吨标准煤的能量.其中被植物吸收的仅占0.015%.可见,开发太阳能利用的潜力很大.(2)太阳能的使用没有污染问题太阳能的使用没有污染问题这也是众所周知的,太阳能的使用基本上没有污染问题.(3)太阳能可多途径利用太阳能可多途径利用(a)太阳能的热利用.如太阳能热水器,太阳灶,太阳能蓄热池发电等.(b)太阳能发电.如太阳能电池和光电池.(c)光催化和光电催化制氢.主要用这两种技术从水或生物质中制得氢气.2.太阳能利用的概况太阳能利用的概况近年来,太阳能的利用发展很快,据1997年的数据,全球太阳能发电量已达800兆瓦.到2000年,日本已有7万个住宅用上太阳能电池,美国和欧盟计划在2010年前安装100万套太阳能电池.特别是把太阳能电池与屋顶瓦结合成光电发电系统,目前欧洲已有300套,年发电量为1亿千瓦.这种系统不但可供应清洁能源,而且美观耐用,寿命可达25年.太阳能的热利用发展更快.特别在我国,太阳能热水器的年产值已达60多亿元,居世界首位.3.太阳能利用的问题太阳能利用的问题开发太阳能利用的主要问题是如何提高太阳能的转换效率,其次是降低成本,这对我国特别重要,目前我国生产太阳能电池的能力已达几百兆瓦,但由于价格高,基本上都销往国外.第三,一些技术,如光催化和光电催化制氢技术还没成熟,没有达到实用化的阶段,应该抓紧这方面的研究和发展.四.氢能的利用1.氢能的优点氢能的优点(1)氢是自然界储量最丰富的元素.(2)氢是除核燃料外发热量最大的燃料.(3)氢燃烧生成水,是世界上最清洁的燃料.(4)燃烧性能好,可燃范围大,燃烧速度快.(5)氢可用多种方法大规模生产.(6)氢的利用形式多,可通过燃烧发电,通过燃料电池发电等.2.对氢能利用的重视2002年加拿大举办了以"氢行星"为主题的第14届世界氢能源大会.2003年在华盛顿召开15个国家和地区参加的"国际氢能经济合作伙伴"会议.冰岛计划用40年时间将冰岛建成"氢社会".布什将投资120亿美元来促进氢能源的发展.过去5年,工业化国家在氢能开发领域的投入年均递增20.5%.氢将取代天然气,油和煤而成为未来世界的主要能源,进入氢能时代已成为近年来的热门话题,21世纪将是氢能世纪.布什举着使用氢燃料的照相机我国对发展氢能经济也开始重视,参加了2003年在华盛顿召开的有15国家参加的"国际氢能经济合作伙伴"会议.2004和2005举办了两次关于氢能经济的中美双边会议.今年一月,中国科学院院士局召开了关于"石油替代能源"的研讨会,主要讨论石油资源可持续性分析,石油的替代能源,氢能燃料和我国的石油替代能源.并要组织人员进行软课题研究.3.氢能的问题3.氢能的问题(1)氢的价格氢的制备,储存和运输中的价格问题,是影响走进氢能时代的很关键的问题.要降低其价格,必须形成氢的制备,储存和运输的网络.(2)廉价清洁的制氢技术问题(2)廉价清洁的制氢技术问题目前制氢效率很低,氢的制取要消耗大量的能量,因此寻求大规模的廉价清洁的制氢技术是各国科学家共同关心的问题.(a)化石燃料制氢:目前,96%氢从化石燃料制备,技术成熟,但要造成环境污染.(b)电解水制氢:技术成熟,但耗能多,价格高.一般每生产1立方米的氢气,需要消耗4.2-6度的电能,其能量转化率不到32%.(c)生物质制氢:有可再生,产量大,可储存,碳循环等优点,从中长期看是最有前途的制氢方式.目前生物质制氢效率低.(d)生物制氢:国内外在选育高效产氢菌株工作进展不快,制氢效率低.(e)风能制氢:用风能发电来电解水产生氢,技术上没有问题,降低成本和风能发电量少是主要的问题.(f)太阳能制氢:该法还处在基础研究阶段,离商业化还有较远的距离.(3)氢的储运问题(3)氢的储运问题氢的储运技术主要解决储运的安全性和成本,现在由于储运技术不过关,因此浪费了许多氢.许多工业过程,如炼油,炼焦,氯碱,合成氨,合成甲醇及煤气制造等多有大量的副产品氢气,只是由于储运技术的问题而不能被利用.我国每年放空和烧掉的氢气至少在1010标立方米以上.因此解决氢的储运问题也是走进氢能时代的一个很关键的问题.目前氢的储运还有很大问题.(a)高压储氢:储氢量少,只有1%左右,还有不安全的问题.(b)液氢储氢:很不方便,储氢设备大,蒸发损失大.(c)吸附储氢:这是目前的研究热点,但储氢容量还较低,一般不超过2%.镁合金储氢在3%,但储放不可逆.热门一时的纳米碳管储氢也已没有了希望,最终的储氢量也只有1%左右.(e)化合物储氢:放氢不容易.(4)燃料电池还没有商品化用氢作燃料的燃料电池的出现是促进氢能利用的重要原因.近年来,由于化石燃料资源短缺和环境污染日趋严重,各国对燃料电池的研究十分重视.美国《时代周刊》把燃料电池列为21世纪十大高新科技之首,燃料电池已被认为是21世纪极具应用前景的一种新型能源系统.虽然燃料电池有很诱人的优点,而且燃料电池的发展已有100多年的历史,但至今还没有一种燃料电池已经真正商品化,因此,燃料电池何时才能商品化是一个与氢能利用密切相关的问题.4.反对氢能的意见4.反对氢能的意见(a)氢以化合物形式存在,制氢要消耗能源.它不是一种能源,而是能源的流通手段.(b)氢的泄漏会改变气候.氢不可避免泄漏,泄漏量可达15%.泄漏的氢会在大气形成水雾,它会象二氧化碳一样,使天气变暖.(c)现在一般用高压氢作燃料电池燃料,氢的泄漏会产生很大的不安全性,手机等的火花就会使泄漏的氢发生爆炸.(d)冰岛能做的,其他国家不一定能做,冰岛的氢都是电解水制得的,因该国70%的电是由地热和水电站产生的.(5)氢的清洁生产要用风能和太阳能.据估计,如用风能发电制氢,当风能发电量达到美国6%的用电量,风能发电机要占的面积要有半个加州那么大.(6)布什承诺投资120亿美元用于氢能的研究是一个微不足道的投资.美国去年用于核能和矿物质燃料方面的研究经费大于氢燃料的研究经费.美国推行"健康婚姻"的预算就有150亿美元.美国用于伊拉克战争的经费每月390亿美元.(7)氢燃料电池价格昂贵.目前内燃机成本为每千瓦50美元,而氢燃料电池为800美元.估计大量使用后,也要300美元.另外所有的加油站改成加氢站也要花费大量的资金.五.燃料电池加速氢能利用1.燃料电池的优点.(1)燃料电池是一种高效清洁的能量转换系统,可降低环境污染和气候异常.(2)燃料电池能高效利用生物质转化产生的气,液物质和氢作燃料,因此,能促进氢能的利用.(3)燃料电池的发电效率不受体系规模限制,小型燃料电池同样能够实现高效发电,适合于生物质分散性的特点.2.燃料电池定义燃料电池是一种不经燃烧直接以电化学反应的方式将燃料的化学能转变成电能的装置,只要连续供应燃料,燃料电池就能连续发电.3.原理阳极反应:H2=2H++2e阴极反应:1/2O2+2H++2e=H2O总的反应:H2+1/2O2=H2O4.燃料电池分类碱性燃料电池(AFC)(1)碱性燃料电池(AFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Ag,氧化剂:氧电解液:30%KOH隔膜:石棉膜工作温度:60-80oC用途:航天器和潜艇的动力源优点:比能量和比功率高缺点:对CO2敏感,不宜地面使用(2)磷酸燃料电池(PAFC)磷酸燃料电池(PAFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Pt,氧化剂:氧电解液:98%磷酸工作温度:200oC用途:家庭住宅能源和汽车动力源优点:稳定性好,已有商品生产缺点:用贵金属作催化剂,价格高.(3)质子交换膜燃料电池(PEMFC)质子交换膜燃料电池(PEMFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Pt,氧化剂:氧电解液:含水的质子交换膜工作温度:60-80oC用途:汽车和潜艇等的动力源优点:比能量和比功率高,寿命长,应用范围广缺点:对CO敏感,价格高,800美元/千瓦,而内燃机50美元/千瓦.氢源问题.(4)直接甲醇燃料电池(DMFC)直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极:催化剂:Pt合金,燃料:氢阴极:催化剂:Pt,氧化剂:氧电解液:含硫酸的质子交换膜工作温度:60-80oC用途:可移动的小型电子仪器设备动力源优点:比能量高,体积小问题:Pt对甲醇氧化电催化效率低,易被甲醇氧化中间产物毒化,甲醇会透过质子交换膜.(5)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)阳极:催化剂:Ni,燃料:氢阴极:催化剂:NiO,氧化剂:氧电解液:熔融碳酸盐(NaCO3-LiCO3)工作温度:600oC用途:发电站优点:反应温度高,不需贵金属催化剂.可用含CO的燃料气.寿命长.能量转换率高,可达80%.问题:高温下,电解液会腐蚀电极材料.寿命2万小时,商业上要4万小时.(6)固体氧化物燃料电池(SOFC)固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极:催化剂:NiZrO2,燃料:甲烷,氢阴极:催化剂:NaCrO4等,氧化剂:氧电解液:ZrO2,CeO2等工作温度:900oC用途:发电站优点:不需贵金属催化剂.寿命长.可用各种燃料气.抗中毒能力强.能量转换率最高,可达80%以上.问题:高温下,密封困难,放大困难.价格高.5.PEMFC发展现状发