說到清潔煤,就不能不提到美國通用電器公司(GE)。這家由愛迪生創立的公司,自主研發的煤炭氣化聯合循環發電技術、零排放技術及智能電網技術等,在全球處于領先地位。
GE和中國結緣很早。早在1908年,GE就在沈陽建立了中國第一家燈泡廠;1999年,GE首席執行官杰克?韋爾奇提出了“全球化戰略”,于是GE中國研發中心落戶上海,和美國紐約、德國慕尼黑及印度班加羅爾并列GE全球四大研發中心。從美國伊利諾州立大學畢業的陳向力博士是GE中國研發中心的創辦者及現任總裁。
《財經國家周刊》:針對中國潔凈煤等能源環境問題,GE在研發方面有怎樣的側重點?
陳向力:從研發角度,我們比較重視三個方向。這是中國研發中心專門針對中國市場做的。
一個是煤的氣化技術。潔凈煤技術這個說法比較籠統,煤的氣化實際是潔凈煤技術中最高的技術。煤炭氣化后的合成氣,可以用于煤化工,做化工產品或肥料;還可以用來發電,就是常說的IGCC(整體煤氣化聯合循環發電)技術。
當然,清潔煤還可以用其他方式、比如超臨界方式燃燒發電;但傳統鍋爐燃燒電煤,是用蒸汽輪機來發電;IGCC是將煤氣化之后燃燒,用燃氣輪機來發電。這種方式效率最高,排放最低,基本可以做到零排放,是全球最清潔的用煤發電方式。
這個技術最關鍵的,是煤的氣化。這個技術是GE中國研發中心過去五年非常重要的課題,GE的煤炭氣化研究,大部分集中在中國研發中心來做——我們在中國做著很大的這類項目。無疑,對于煤炭氣化,中國市場是全球最大的。
第二個很有特色,是低熱值廢氣的利用。比如煉鋼,都有高爐氣等廢氣,這些廢氣熱值不高,怎樣把它們充分利用起來再發電,同時也減少排放,是個大問題。此外,煤層氣也是低熱值的,比天然氣要低很多,其直接用于燃氣輪機發電是不行的。
針對這個問題,GE中國研發中心最近幾年在做的項目就是,怎樣把高爐廢氣和煤礦里的煤層氣充分利用起來。就是怎么樣提高熱值、減少雜質,用到燃氣輪機里面再發電。
這個過程實際是能量密度的增加,廢氣里含能量的成分實際上是甲烷,甲烷濃度如果只有20%就不夠,要提升到40%,有點類似于提純,把有效的成分增加濃度。這在實驗室小范圍做不難,但要做到大量不間斷生產,還是很難的技術問題。
GE在這方面已經進入商業化實施階段,和國內鋼鐵行業正在做這方面的項目。今年我們已有好幾個訂單,有超過一兩百億美金的銷售。
第三個方面,才是許多人很關心的可再生能源,包括風能和太陽能。
《財經國家周刊》:環保界有許多人稱,潔凈煤技術是“偽科學”,其實不過是“碳排放的重新打包”,你怎么看待這種說法?
陳向力:碳不可能完全消失。碳捕捉技術(CCS)可以把二氧化碳捕獲起來,而不是排放掉;但捕獲之后如何大規模處理二氧化碳,也是大問題。最佳的方案,是把二氧化碳埋存。在地下長期封存起來,在科學上是可行的,在工程上小規模也可以做到;但大規模做,還是要有標準以及政府的政策,保證大規模實施。要埋藏在一些礦井中,這些工作也不是一兩家公司能做到的。
GE做了一些封存方面的研究,但是從公司角度看,這還是很長遠的工程,不是三五年就可以做、可以獲利的事情。現在業界還沒有強烈的愿望來做這個工作,主要是動力不夠。
即使二氧化碳不捕捉,而是排掉了,潔凈煤技術還能獲得兩方面的好處:一個通過煤的氣化爐技術把硫、硝等抓住并留存下來,不排放到空氣中;第二是它的發電效率比一般鍋爐要高很多,煤的熱值利用率也高得多。
《財經國家周刊》:2011年,中國的華中地區持續“電荒”。您認為中國需要怎樣的能源安全觀和潔凈煤戰略?
陳向力:中國的能源結構,煤電還是占很大部分,天然氣占的比例非常小,核能緊跟其后,再往后才是可再生能源。
今后長期來看,有這么兩個方面考慮能源結構和今后能源安全。
一是煤電在中國占很大比例情況下,如何更潔凈地使用煤。美國也一樣,煤電比例很大,這是短期內難以改變。
比如煤的氣化,甚至可以達到零排放,但現在這個技術很貴。煤完全清潔,把二氧化碳都捕獲,甚至脫硫脫硝等都可以做到,但成本非常高。
今后幾年,GE致力于開發的是,怎么進一步把IGCC的造價成本降低,而不需要太多的其他方式來促進,比如政府補貼。
第二個,我認為中國必須注重的能源是天然氣。天然氣很清潔,排放很低,熱能轉換成電能的效率非常高,但是中國天然氣儲量不大。值得關注的是非常規天然氣中的頁巖氣。美國現在非常重視頁巖氣,在這方面GE有很好的技術。
今年我們在成都成立了一個創新中心,因為四川地區有目前國內已經探明的最大頁巖氣儲量。我們已經成立了工程團隊和研發團隊,和在GE休斯頓總部的油氣集團合作,他們是專業做開采技術和傳輸技術的。
責任編輯: 張磊