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日本如何实现煤炭的清洁高效利用
作者: 来源: 时间:2016-03-30 09:27:42 浏览:400 字号:T|T|T  
日本煤炭消费从20世纪70年代石油危机以来持续增长,特别是福岛核事故后,为了弥补弃核所带来的能源短缺,日本大幅增加了天然气、煤炭等化石能源进口,煤炭消费开始进入新一轮快速增长。随着电力市场自由化改革,日本各地掀起了一股燃煤电站建设的新浪潮,并因此遭到了国际社会的批评。 

煤炭消费和燃煤发电装机容量的激增必然导致温室气体排放的增加,进而影响2030年日本承诺的国家减排目标的实现。解决煤炭资源利用与实现减排目标的矛盾是日本经济发展面临的重大课题。于是,发展煤炭清洁利用与高效发电便成为日本“环境立国”和能源“技术立国”战略的重要途径,成为日本实现低碳社会和可持续发展战略的必然选择。目前,日本将发展高效火力发电、促进可再生能源发展、确保安全前提下重启核电作为应对气候变化和实现温室气体减排目标的三大利器。 

清洁煤技术是清洁高效利用煤炭一系列技术的总称,包括煤炭开采到利用的全过程,从煤炭洗选、加工、提质、燃烧、转化和烟气净化及其他污染物控制的一系列技术。日本早在1980年就成立了“新能源产业技术综合开发机构”,从事清洁煤和新能源技术的研发,1995年组建了“洁净煤技术中心”。日本在清洁煤领域的科研投入巨大,成果卓越,技术名列世界前端。日本政府1999年制定了《21世纪煤炭技术战略计划》,这是一份面向21世纪的煤炭清洁高效利用专项发展战略,提出2030年前后分三个阶段开发洁净煤技术,最终实现煤炭利用的零排放。2008年,日本政府又启动一项名为《清凉地球——能源创新技术计划》,计划选择21项优先发展的能源技术,其中包括先进超临界技术、整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)和煤气化燃料电池联合发电技术(IGFC)等高效燃煤发电技术和CO2的捕捉和封存技术。 

2014年,日本内阁通过新的《能源基本计划》,确立了煤电作为“基荷电源”的重要地位,进一步明确了推动煤炭清洁利用和高效发电的战略方针。计划指出,尽管煤炭消费会造成严重的温室气体排放,但在化石能源中煤炭的地缘政治风险最低,同等热值性价比最高,因此,其安全保障性和经济性最佳。计划提出,要通过老旧电站改造和新电站建设时最新型发电技术的推广,加强IGCC技术研发,大幅提高煤炭发电效率,从根本上降低单位发电量的温室气体排放。 

目前,发电是日本温室气体排放的最大部门,占日本全国排放量四成。而火力发电又占日本电力来源近九成,实现煤炭减排面临相当大的压力。为实现10年后 CO2排放量减少30%的目标,2015年6月,日本成立由政产学各界组成的“促进新一代火力发电技术协会”,开始举全国之力推动下一代火力发电清洁高效利用技术的开发。随后,经产省公布了技术路线图。按照这一路线图,日本将在2020年初期掌握IGCC技术,该技术可以将煤炭整体转化为气体进行燃烧,从而使CO2排放量减少约两成。在2025年掌握IGFC技术,该技术可利用煤炭中的氢元素进行燃料电池发电,从而使CO2排放减少约三成。 

为了支持清洁煤炭技术发展,日本出台了许多优惠政策——政府为相关的科研提供支持,并通过电力自由化政策为燃煤发电站审批松绑。此外,日本还通过国际协力银行为日本境内外的火电项目提供低成本的融资支持,帮助日本煤电装备企业和煤炭清洁高效利用项目走出去。 

日本大力推进煤炭清洁利用技术发展的做法,给我们不少启示。煤炭消费占我国一次能源消费的2/3。在为我国经济社会持续平稳发展提供能源保障的同时,煤炭带来的资源、环境、生态和安全问题也越来越突出。煤炭对中国和日本而言,都是最大的CO2排放大户。日本将发展煤炭清洁利用与高效发电产业作为国家战略之一,其中也不少技术和政策值得我们学习。我们必须严格执行煤炭污染物排放的控制目标和标准,应通过碳排放交易机制等手段控制煤炭消费的总量,实现煤炭生产减量化,同时要尽快制定国家煤炭清洁利用和高效发电发展战略和技术创新路线图,切实加强示范项目建设和洁净煤技术的推广。除加强IGCC、IFGC等技术的研发和推广,并通过碳捕捉技术捕获、利用和封存燃煤发电所产生的CO2外,在减少二氧化碳排放技术上要勇于创新,以确立世界先进煤炭利用技术的大国地位。
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[责任编辑:信息部-曾]
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