低碳經(jīng)濟形勢下煤化工園區(qū)規(guī)劃建設的思路和想法重點

/低碳經(jīng)濟形勢下煤化工園區(qū)規(guī)劃建設的思路和想法一、低碳經(jīng)濟相關學問和國內外發(fā)展趨勢(一相關概念1、低碳經(jīng)濟的概念低碳經(jīng)濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經(jīng)濟模式,是人類社會繼農業(yè)文明、工業(yè)文明之后的又一次重大進步。低碳經(jīng)濟實質是能源高效利用、清潔能源開發(fā)、追求綠色GDP的問題,核心是能源技術和減排技術創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結構和制度創(chuàng)新以及人類生存發(fā)展觀念的根本性轉變。2、循環(huán)經(jīng)濟的概念循環(huán)經(jīng)濟,本質上是一種生態(tài)經(jīng)濟,它要求運用生態(tài)學規(guī)律而不是機械論規(guī)律來指導人類社會的經(jīng)濟活動。和傳統(tǒng)經(jīng)濟相比,循環(huán)經(jīng)濟的不同之處在于:傳統(tǒng)經(jīng)濟是一種由“資源-產(chǎn)品-污染排放”單向流淌的線性經(jīng)濟,特征是高開采、低利用、高排放。通過把資源持續(xù)不斷地變成為廢物來實現(xiàn)經(jīng)濟的數(shù)量型增長。循環(huán)經(jīng)濟提倡和環(huán)境和諧發(fā)展,把經(jīng)濟活動組織成一個“資源-產(chǎn)品-再生資源”的反饋式流程,特征是低開采、高利用、低排放。全部的物質和能源要能在這個不斷進行的經(jīng)濟循環(huán)中得到合理和長久的利用。3、低碳經(jīng)濟概念的發(fā)展最早見諸于2003年的英國能源白皮書《我們能源的未來:創(chuàng)建低碳經(jīng)濟》。2006年,前世界銀行首席經(jīng)濟學家尼古拉斯?斯特恩《斯特恩報告》指出,全球以每年GDP1%的投入,可以避開將來每年GDP5%—20%的損失,呼吁全球向低碳經(jīng)濟轉型。2007年,美國參議院提出了《低碳經(jīng)濟法案。2007年12月,聯(lián)合國氣候改變大會在印尼巴厘島實行,制訂了世人關注的應對氣候改變的“巴厘島路途圖”。要求發(fā)達國家在2020年前將溫室氣體減排25%至40%。4、低碳經(jīng)濟世界中的中國2006年,科技部、中國氣象局、發(fā)改委、國家環(huán)?？偩致?lián)合發(fā)布《氣候改變國家評估報告》。2007年,正式發(fā)布《中國應對氣候改變國家方案》。2007年,溫家寶總理主持召開國家應對氣候改變及節(jié)能減排會議和國務院會議,探討部署應對氣候改變工作,組織落實節(jié)能減排工作,國務院發(fā)表《中國的能源狀況和政策》白皮書。2007年,胡錦濤主席在亞太經(jīng)合組織(APEC第15次領導人會議上,慎重提出了四項建議,明確主見“發(fā)展低碳經(jīng)濟”,研發(fā)和推廣“低碳能源技術”、“增加碳匯”、“促進碳汲取技術發(fā)展”。還提出:“開展全民氣候改變宣揚教化,提高公眾節(jié)能減排意識,讓每個公民自覺為減緩和適應氣候改變做出努力。”并建議建立“亞太森林復原和可持續(xù)管理網(wǎng)絡”,共同促進亞太地區(qū)森林復原和增長,減緩氣候改變。2008年,清華高校在國內領先成立低碳經(jīng)濟探討院。2009年,胡錦濤主席、溫家寶總理參與哥本哈根氣候大會。5、“低碳經(jīng)濟”提出的大背景全球氣候變暖對人類生存和發(fā)展的嚴峻挑戰(zhàn)。隨著全球人口和經(jīng)濟規(guī)模的不斷增長,能源運用帶來的環(huán)境問題及其誘因不斷地為人們所相識,不止是煙霧、光化學煙霧和酸雨等的危害,大氣中二氧化碳(CO2濃度上升帶來的全球氣候改變也已被確認為不爭的事實。6、低碳經(jīng)濟涉及的領域1、在此背景下,“碳蹤跡”、“低碳經(jīng)濟”、“低碳技術”、“低碳發(fā)展”、“低碳生活方式”、“低碳社會”、“低碳城市”、“低碳世界”等一系列新概念、新政策應運而生。而能源和經(jīng)濟以至價值觀實行大變革的結果,可能將為逐步邁向生態(tài)文明走出一條新路,即:擯棄20世紀的傳統(tǒng)增長模式,干脆應用新世紀的創(chuàng)新技術和創(chuàng)新機制,通過低碳經(jīng)濟模式和低碳生活方式,實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展。2作為具有廣泛社會性的前沿經(jīng)濟理念,低碳經(jīng)濟其實沒有約定俗成的定義。低碳經(jīng)濟也涉及廣泛的產(chǎn)業(yè)領域和管理領域。(二中國發(fā)展低碳經(jīng)濟1、中國發(fā)展低碳經(jīng)濟目標作為當今全球最大的發(fā)展中國家,我國政府去年11月宣布,到2020年單位國內生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%,作為約束性指標納入國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中長期規(guī)劃,并據(jù)此制定相應的國內統(tǒng)計、監(jiān)測、考核方法。2、中國發(fā)展低碳經(jīng)濟的背景1、2010年溫家寶總理在政府工作報告中指出:今年“要努力建設以低碳排放為特征的產(chǎn)業(yè)體系和消費模式”。2、致公黨中心在提案中表示:走中國特色的低碳發(fā)展之路,“低碳產(chǎn)業(yè)”和“產(chǎn)業(yè)降碳”宜同步運作,良性發(fā)展。3、中國發(fā)展低碳經(jīng)濟面臨的挑戰(zhàn)挑戰(zhàn)之一:工業(yè)化、城市化、現(xiàn)代化加快推動的中國,正處在能源需求快速增長階段,大規(guī)模基礎設施建設不行能停止;挑戰(zhàn)之二:“富煤、少氣、缺油”的資源條件,確定了中國能源結構以煤為主,低碳能源資源的選擇有限。挑戰(zhàn)之三:中國經(jīng)濟的主體是其次產(chǎn)業(yè),這確定了能源消費的主要部門是工業(yè),而工業(yè)生產(chǎn)技術水平落后,又加重了中國經(jīng)濟的高碳特征。挑戰(zhàn)之四:作為發(fā)展中國家,中國經(jīng)濟由“高碳”向“低碳”轉變的最大制約,是整體科技水平落后,技術研發(fā)實力有限。4、中國的能源結構和發(fā)展方向2008年,在我國28.5億噸標煤的一次能源消費總量中,煤炭占69%,若以當年4%的近年來較低的能源消費增速測算,到2020年,我國能源消費量也將達道45.6億噸標煤,煤炭生產(chǎn)和消費將達到39億噸。大力開發(fā)利用干凈的化石能源和發(fā)展煤炭的清潔利用,使傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)“降碳”發(fā)展,是當前我國既發(fā)展低碳經(jīng)濟又保障供應的必定要求和現(xiàn)實選擇。5、我國煤炭業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟的關鍵我國煤炭業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟的關鍵是選擇清潔高效利用技術。目前煤炭在一次能源消費中占69%,在將來二三十年將占到一半強。較石油和自然氣,單位熱量燃煤引起的CO2排放要分別高出約36%和61%,因此,我國解決能源和環(huán)境問題的關鍵在如何清潔高效利用好煤。1煤炭清潔高效燃燒、清潔利用是主要發(fā)展方向在我國的煤炭行業(yè),低碳技術就是煤炭的清潔、高效利用(包括開采、加工、燃燒、轉化和污染限制技術,也即干凈煤技術。目前我國已具有成熟的煤炭加工技術,通過加工可顯著提高質量和利用效率,削減污染物排放;煤轉化技術(氣化、液化、制甲醇和二甲醚已經(jīng)有示范階段轉入工業(yè)化運行階段;煤炭燃燒技術中,超臨界和超超臨界技術已經(jīng)進入工業(yè)化運行階段,循環(huán)流化床(CFBC技術已趨成熟,整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(IGCC尚處于研發(fā)和示范階段;煤炭生產(chǎn)、加工和轉換過程中的排放物(矸石、中煤、粉煤灰、CO2再利用技術,沒有大的技術難點,CO2捕采技術完成攻關,再利用技術有賴于宏觀政策的引導和不同產(chǎn)業(yè)之間的體制性協(xié)調。2CFBC(循環(huán)流化床燃燒技術已經(jīng)成為全球火力發(fā)電主流技術和主要體產(chǎn)業(yè),采納循環(huán)燃燒和快速床燃燒技術構成反復循環(huán)燃燒產(chǎn)生蒸汽,完成生產(chǎn)過程。具有燃燒效率高、脫硫效果好、負荷調整范圍大、和調整塊等顯著的技術經(jīng)濟優(yōu)勢。我國CBFC技術的工藝設計、主體設備及配套設備的制造方面已經(jīng)構成完備的產(chǎn)業(yè)體系,達到國際領先水平,投運和在建的有100-300MW亞臨界裝臵投運,至600MW超臨界裝臵處于試運行。3煤基多聯(lián)產(chǎn)是煤炭清潔利用的主要發(fā)展方向,是實現(xiàn)煤轉化為電、氫氣、化工品,并實現(xiàn)CO2在內近零排放的技術基礎,是煤作為后石油時代基礎能源的戰(zhàn)略發(fā)展方向。勝利運行的簡潔熱、電、甲醇和合成氣四聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和分系統(tǒng)比較,投資可下降38%,單位能量價格下降31%,耗煤量下降22.6%,CO2排放削減22.6%。目前,我國單項技術已經(jīng)成熟,多聯(lián)產(chǎn)集成技術待進一步探討。專家建議國家在水資源較好的煤炭基地建立劣質煤多聯(lián)產(chǎn)示范基地對關鍵技術、系統(tǒng)技術而專屬性技術進行攻關,解決產(chǎn)業(yè)化過程中的技術集成問題。4IGCC(整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電四大優(yōu)勢:一是大大提高熱效率,現(xiàn)在運行的IGCC電廠供電經(jīng)效率高達43%,亞臨界燃煤電廠5-7個百分點,和超超臨界電廠相當,技術潛力和前景上有望達到52%。二是良好的生態(tài)環(huán)境愛護性。大大降低污染物排放量,脫硫率到99%,且實現(xiàn)了單硫回收利用;削減CO2排放,且具有實現(xiàn)零排放和CO2捕集、封存及再利用的技術潛力;三是對煤種的適應性好。煙煤、貧煤、褐煤、凹凸硫煤甚至中煤等均可用于IGCC發(fā)電廠,具有商業(yè)性和競爭力;四是良好的節(jié)水性能。由于蒸汽發(fā)電量占總發(fā)電量的30%,耗水量為同等容量冷卻方式燃煤技術的50-65%。IGCC是國際公認的最新高效環(huán)保發(fā)電技術。世界上最大的西班牙335MW電站勝利運行;美國600MW在建;我國尚處于研發(fā)和示范階段。5碳捕獲封存(CCS利用技術碳捕獲技術比較成熟。完成攻關,中電投在我國首個萬噸級燃煤CO2捕集裝臵在重慶合川電廠正式投運。裝臵年處理燃煤煙氣5千萬立方米,從中捕集1萬噸高純度CO2。碳儲存技術,應用前景和平安性有待考察?？梢钥紤]對捕獲到的CO2進行資源化利用。用凈化后的CO2制造干冰和保鮮等領域,經(jīng)濟效益很好;CO2驅油,增加回采率;CO2中和地下鹽堿水,改善水質;CO2培育海藻類實現(xiàn)生物制油。吉林石化院以CO2為原料的自然氣-CO2重整制合成技術已經(jīng)勝利,整個過程沒有三廢排放,是一條清潔、環(huán)保的綠色工藝路途。二、循環(huán)經(jīng)濟和生態(tài)工業(yè)園建設模式構想(一國家對循環(huán)經(jīng)濟和生態(tài)工業(yè)發(fā)展的政策要求:《環(huán)境愛護法》/2006年國務院印發(fā)了《國務院關于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的若干看法》/國家環(huán)?？偩种鲗У摹洞龠M中國發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的政策法規(guī)》項目于2006年正式啟動/《水污染防治法》/《水法》等相關法律。以“減量化”“再循環(huán)”“再利用”原則為指導的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展理念必將貫徹到今后經(jīng)濟活動的方方面面。(二國內外生態(tài)基地發(fā)展模式及趨勢世界已建成近百個生態(tài)工業(yè)園區(qū),發(fā)達國家,如丹麥、美國、加拿大、日本等,發(fā)展中國家,如泰國、印度尼西亞、菲律賓、納米比亞、南非等。丹麥的卡倫堡生態(tài)工業(yè)園區(qū),以發(fā)電廠、煉油廠、生物制藥廠和石膏板生產(chǎn)廠四個企業(yè)為核心,其它成員包括農場、大棚養(yǎng)殖、養(yǎng)魚場、居民區(qū)及該地區(qū)以外的水泥廠和硫酸廠。加拿大約40個生態(tài)工業(yè)園區(qū)中有9個被認為具備很強的生態(tài)工業(yè)性質,涉及到的工業(yè)組合主要有:蒸汽發(fā)生器、造紙廠、包裝業(yè)的組合;化學工業(yè)、發(fā)電、苯乙烯、聚氯乙烯、生物燃料的組合;發(fā)電廠、鋼鐵廠、造紙廠、刨花板廠的組合;熱電站、石油提煉工廠、水泥廠、石油冶煉、合成橡膠廠、石化工廠、蒸汽發(fā)電站的組合等。(三循環(huán)經(jīng)濟和生態(tài)基地建設模式構想煤化工產(chǎn)業(yè)在轉化過程中消耗大量的原料煤炭、簇新水、電力和氧氣等物質和能量,同時生成目的產(chǎn)物合成氣(CO+H2和非目的產(chǎn)物CO2、SOX、NOX、灰渣和廢水。目的產(chǎn)物合成氣向下游延長生產(chǎn)合成氨、二甲醚、甲醇和低碳烯烴、間接法煤制油等產(chǎn)品,進一步向下延長生產(chǎn)尿素、聚乙烯、聚丙烯、甲醛、聚甲醛等產(chǎn)品。非目的產(chǎn)物CO2、SOX、NOX、灰渣和廢水綜合利用。1、減量化1采納先進煤氣化技術,提高煤炭轉化率高。2原煤先經(jīng)過洗選、預處理。3污水經(jīng)基地統(tǒng)一設臵的污水處理系統(tǒng)處理后,進行中水回用,基本實現(xiàn)基地污水的“零排放”。4一方面提高生產(chǎn)技術削減CO2的排放,另一方面實施CO2回收利用技術。5采納節(jié)水工藝和設備,提高水資源循環(huán)利用率。6余熱回收及副產(chǎn)蒸汽的分級回收利用。7規(guī)劃建設公用工程島,集中向各用戶供應水、電、氣、汽等。2、再利用1對CO2、SOX、NOX廢氣“再用”,如CO2、SOX捕集回收利用。2F-T合成單元得到的含氧有機化