煤的清潔高效利用是我國低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵

煤的清潔高效利用是中國低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵

CleanandEfficientUtilizationofCoal

–KeytoChina’sLowCarbonEconomy倪維斗Prof.NiWeidou中國工程院院士清華大學(xué)教授AcademicianofChineseAcademyofEngineering清華-BP清潔能源研究與教育中心指導(dǎo)委員會主席PresidentofAdvisoryCommittee,Tsinghua-BPCleanEnergyCentre六月23中國可持續(xù)發(fā)展面臨的五大能源挑戰(zhàn)

FiveChallengesofChina’sEnergy能源需求總量巨大且快速增長，供應(yīng)能力日趨緊張液體燃料短缺，高度依賴進(jìn)口，能源安全堪憂常規(guī)環(huán)境污染嚴(yán)重農(nóng)村和小城鎮(zhèn)急需大量清潔、便利的能源服務(wù)溫室氣體排放量巨大而且迅速增加可再生能源的發(fā)展趨勢——Ⅰ（常規(guī)方案）

DevelopmentTrendofRenewableEnergyⅠ

來源：中國工程院，2008中國石油需求預(yù)測——Ⅰ

PredictionofChina’sOilDemand國內(nèi)外不同機(jī)構(gòu)對中國石油需求預(yù)測2050年，我國石油進(jìn)口5.6億噸，占世界貿(mào)易總量32.5億噸的17.23%。石油貿(mào)易量難以任由我們想要多少就有多少！我國原油產(chǎn)量天然氣需求預(yù)測——Ⅰ

PredictionofChina’sNaturalGasDemand200520102020203020402050Primaryenergyconsumption(108tce/a)21.930.843.052.759.463.5Annualincrease(108tce/a)2010–2050Accumulatecoalconsumption:≈1110*108tce1.81.20.960.680.40一次能源消費(fèi)預(yù)測——最可能發(fā)展情景

PredictionofPrimaryEnergyConsumption–PossibleScenarioPeaktime203020352040Peakvalue(108t/a)80901002050emissionvalue(108t/a)304050CO2排放——最可能發(fā)展情景

CO2Emissions–PossibleScenario應(yīng)對全球氣候變化，國際上可能留給中國的CO2排放空間已經(jīng)非常小——應(yīng)及早主動應(yīng)對而不是被動減排若要將未來全球溫升控制在2~3攝氏度，2050年全球CO2排放需要比1990年減少50%左右，只能排放104億噸(1990年208億噸)，這也就是屆時(shí)全球CO2排放的總空間。即使發(fā)達(dá)國家承諾減排其中80%，發(fā)展中國家整體上也需要比2005年減排36%。中國正處于CO2排放的上升期，面臨國際上對我國CO2排放峰值出現(xiàn)時(shí)間和絕對值的要求（譬如2030年80億噸，2035年90億噸，2040年100億噸等），在已經(jīng)大力強(qiáng)化節(jié)能和發(fā)展核能和可再生能源的條件下，未來在碳減排上仍將處于被動狀態(tài)。不可改變的事實(shí)

SomeUnchangeableFacts煤現(xiàn)在是、將來仍是我國能源的主力。70%50%煤炭是中國最重要的能源，生產(chǎn)和消費(fèi)的數(shù)量大、比重高，短期內(nèi)難以替代。煤用于發(fā)電的比例將越來越大。從目前的50%上升到70%以上，絕對量的增加更大。煤的直接燃燒已引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。70%~80%以上的SO2，NOX，汞，顆粒物，CO2等。煤的直接燃燒很難解決溫室氣體減排問題。煤炭現(xiàn)代化利用——多聯(lián)產(chǎn)

ModernizedCoalUtilization–PolygenerationBasedonCoalGasification通過煤（或石油焦）氣化和化工反應(yīng)一次通過方式實(shí)現(xiàn)電力、液體燃料、化工產(chǎn)品、供熱、合成氣等的聯(lián)產(chǎn)。多聯(lián)產(chǎn)是可持續(xù)發(fā)展的,技術(shù)上有良好繼承性和可行性,有良好經(jīng)濟(jì)效益

和

環(huán)保性能，具有捕捉CO2的天性，是實(shí)現(xiàn)未來CO2捕捉和埋存的途徑，它對于中國乃至世界都具有非常重要的戰(zhàn)略意義。不需要特殊的技術(shù)突破,同現(xiàn)有技術(shù)是連貫一致的。富集的CO2容易捕捉和分離，易與天然氣化工過程銜接,即多聯(lián)產(chǎn)具有捕捉CO2的天性。這是中國CO2減排的戰(zhàn)略方向。多聯(lián)產(chǎn)：資源/能源/環(huán)境一體化能源系統(tǒng)

IntegratedResource-Energy-EnvironmentSystem多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)品：1、城市煤氣2、電力3、熱/冷4、液體燃料5、化工產(chǎn)品6、氫氣7、純CO2多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)

CharacteristicsofPolygenerationPolygenerationisthe

strategicdirectionforIGCC

(IntegrationGasificationCombinedCycle)developmentpromotion.Multiresources:coal,NG,biomass,wasteresidues,pecoke;Multiproducts:heat,power,liquidfuels,otherchemicals;Minimizationofpollution:SO2,NOx,PM2.5-10,Hg;Flexibilityofoff-designoperationItisimportantforelectricalgenerationHigherenergyconversionefficiencyandeconomicbenefitThecapitalinvestmentofIGCCisabouttwiceoftheconventionalpowerplant,andpolygenerationwillreducetheinvestmentby20%incomparisonwiththestand-aloneplant.Theefficiencywillbe10~15%higher.多聯(lián)產(chǎn)：多維度梯級利用

PolygenerationSystem:toRealizeMulti-dimensionalCascadeUtilization過程相互耦合，實(shí)現(xiàn)能量流、物質(zhì)流、流(Exergy)等的總體優(yōu)化氫碳比合理優(yōu)化利用（若是一股腦燒掉太可惜）盡量減少“無謂”的化學(xué)放熱過程（Shift）熱量的梯級利用（過程內(nèi)部和燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)）壓力潛力的充分利用（高壓反應(yīng)、各種膨脹……）物質(zhì)的充分利用（如CO2）13隨著越來越嚴(yán)格的環(huán)保規(guī)定,煤氣化多聯(lián)產(chǎn)在經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢將會越來越顯著。14多聯(lián)產(chǎn)：綜合解決我國能源問題的重要方案

ImportantStrategytoSolvetheProblemsofChina’sEnergy有助于緩解能源總量要求聯(lián)合生產(chǎn)多種產(chǎn)品，效率提高可以減少總量需求；采用高硫煤拓展了煤炭資源的利用。有助于緩解液體燃料短缺可以大規(guī)模地生產(chǎn)甲醇、二甲醚、F-T合成油和氫等替代燃料，緩解石油進(jìn)口壓力。徹底解決燃煤污染問題完全消除常規(guī)燃煤污染物排放，重金屬等痕量污染物脫除更經(jīng)濟(jì)。15多聯(lián)產(chǎn)：綜合解決我國能源問題的重要方案（續(xù)）

ImportantStrategytoSolvetheProblemsofChina’sEnergy有助于解決快速城市化引起的小城鎮(zhèn)和農(nóng)村潔凈能源問題：為具有天然氣管道的城鎮(zhèn)提供城市煤氣煤制DME可以作為LPG的補(bǔ)充或替代物，很可能是小城鎮(zhèn)，尤其是住宅高度分散的農(nóng)村地區(qū)的最終能源解決方案滿足未來減排CO2的需要煤氣化系統(tǒng)可以以較小的成本捕捉CO216IGCC系統(tǒng)中可以進(jìn)一步提高效率、降低成本的新的技術(shù)發(fā)展采用多個(gè)（6~36個(gè)）快速混合式氣固兩相流的燃料噴嘴采用干法供煤擠壓泵和超濃相氣固兩相流均勻分配器優(yōu)點(diǎn)與常規(guī)氣化爐相比尺寸小，氣化爐價(jià)格可以下降50%，使IGCC比投資費(fèi)用可下降10~25%氣化逗留時(shí)間短，升溫十分迅速，并高度均勻氣化效率高，使IGCC凈效率提高3個(gè)百分點(diǎn)可用率有大幅度提高的潛力PWR（PrattWhitneyRockdyne）高溫緊湊式氣化爐的開發(fā)A.B.采用更先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)參數(shù)燃?xì)廨啓C(jī)型號GE9FAKWUKWUMW701G1MW701G2GE9HV94·3AV94·3A改型IGCC凈功率/MW404384420470525555IGCC凈效率/%47.248.548.449.148.951.0燃?xì)馔钙匠鯗?TRIT)/℃128813101310142714271427廠用電耗率/%12.939.6513.212.6412.0612.1821世紀(jì)中期時(shí)IGCC電站的性能期望值B.采用更先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)用更大的功率、更高溫燃?xì)馇皽兀壳笆?427℃，正在研發(fā)的是1700℃），可以進(jìn)一步提高IGCC的熱效率。按GE9H的燃?xì)廨啓C(jī)所達(dá)到的熱效率是51%，相當(dāng)于歐洲AD700（目前尚未工業(yè)應(yīng)用）高超臨界蒸汽電站。從某種意義上說，燃?xì)廨啓C(jī)是最能夠承受高溫的動力機(jī)械（是內(nèi)燃，可以采用強(qiáng)化冷卻技術(shù)和隔熱涂層技術(shù)）。GE9HGE9H離子轉(zhuǎn)移膜（ITM，IonTransportMembrane）制氧設(shè)備與系統(tǒng)目前使用的ASU投資(約占IGCC電站的15%)與耗功(占全功率的12~13%)都很大，若采用上述新系統(tǒng)可以：制氧費(fèi)用降低1/3，比投資下降7~9%使IGCC凈效率提高1個(gè)百分點(diǎn)D.中溫干法脫硫工藝的試驗(yàn)成功目前普遍使用低溫脫硫，合成氣經(jīng)過水激冷以后，溫度下降到39℃左右才進(jìn)行后續(xù)的有關(guān)工藝，從而損失不少能量。在中溫干法脫硫工藝中，脫硫過程在480~538℃溫度下進(jìn)行，從而可以回收更多的合成氣中的熱量。若將中間脫硫和后續(xù)的工藝整合起來（如CO2與H2）的分離，能量利用的效益會更高。C.IGCC系統(tǒng)中可以進(jìn)一步提高效率、降低成本的新的技術(shù)發(fā)展PWR高溫緊湊式氣化爐的開發(fā)采用更先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)離子轉(zhuǎn)移膜制氧設(shè)備與系統(tǒng)中溫干法脫硫工藝的試驗(yàn)成功把上述這些新技術(shù)應(yīng)用于IGCC，可以使IGCC的熱效率，單位kW投資有相當(dāng)幅度的降低，在一定程度上，即使不考慮IGCC有脫碳（CarbonCapture）的先天性優(yōu)勢，它的指標(biāo)也可超過超超臨界蒸汽發(fā)電?？紤]到IGCC加上CO2捕集進(jìn)一步優(yōu)勢指標(biāo)發(fā)電方式比投資費(fèi)用發(fā)電成本（$/kW）（$/kW）PC-sub（亞臨界）不捕集CO21735100%6.8100%捕集CO290%3240186.7%12.7186.8%PC-super（超臨界）不捕集CO21765101.7%6.798.5%捕集CO290%3215185.3%12.3183.5%IGCC不捕集CO22060118.7%8.3122%捕集CO290%2800161.4%11.4167.6%DOE/NETL于2009年發(fā)表的修正數(shù)據(jù)考慮到IGCC加上CO2捕集進(jìn)一步優(yōu)勢幾個(gè)顯著特點(diǎn)IGCC的比投資和PC差的不是太遠(yuǎn)IGCC加上CO2捕集所增加的比投資要比PC小得多研究單位\發(fā)電成本不捕集CO2時(shí)的發(fā)電成本捕集CO2時(shí)的發(fā)電成本PC電站IGCC電站PC電站IGCC電站MIT(2007)11.051.601.35GEEnergy(2007)11.061.581.33AEP(AmericanElectricPower)(2007)11.081.841.52DOE/NETL(2009)11.221.8681.676美國若干個(gè)單位提供的研究結(jié)果IGCC電站與超臨界煤粉蒸汽電站（燃用Pittsburgh8#煤）污染排放的對比關(guān)系年排放量615MW超臨界煤粉蒸汽電站600MW超臨界煤粉蒸汽電站的折算值600MW的IGCC電站IGCC電站排放污染物的比例SO2，t/a4060396111170.28Hg，t/a0.030.030.010.33硫酸霧，t/a271264260.1PM10，t/a4874751990.42幾個(gè)典型的IGCC和多聯(lián)產(chǎn)電站

在役商業(yè)運(yùn)行總發(fā)電功率：4050MW純發(fā)電類型的IGCC美國的WabashRiverIGCC電站美國的TampaIGCC電站荷蘭的BuggenumIGCC電站西班牙的PeuertollanoIGCC電站日本Nakoso空氣氣化試驗(yàn)電站多聯(lián)產(chǎn)型的IGCC意大利ISABEnergy—1999投入意大利Sarlux/Enron-Sardinia—2000年投入意大利APIEnergia—2001意大利ENI-Sannazzaro—2006日本NipponPetrolleum(NPRC)—2004計(jì)劃中準(zhǔn)備建造的IGCC和多聯(lián)產(chǎn)美國53套（含現(xiàn)代煤化工）特點(diǎn)：功率比較大630MW（F級以上），有一半是多聯(lián)產(chǎn)美國以外26套德國、中國、英國，其中中國占7套（神華有4套）由于碳稅的不確定因素，加上基建成本的不斷上升，有一些計(jì)劃被取消，在文獻(xiàn)上報(bào)到比較多、正在準(zhǔn)備建造的IGCC和IGCC多聯(lián)產(chǎn)有17套，相當(dāng)大的驅(qū)動力似乎是IGCC在捕集CO2方面的優(yōu)勢。其中：AmericanElectricPower,MeigsCounty,Ohio–2012630MWBP/EdisonMissionEnergy,California–2012500MW(多聯(lián)產(chǎn))DubaiWaterandPowerAuthority–2000MW(電，海水淡化)NuonMagnum,Netherland–20111200MWRWE,Germany–2014450MW(多聯(lián)產(chǎn))Tenaska/MDLIllinois–2012630MW(多聯(lián)產(chǎn))實(shí)施煤炭現(xiàn)代化戰(zhàn)略刻不容緩

CoalModernizationStrategy:UrgentActionsshouldbeTaken

目前正值新一輪電力建設(shè)高潮；現(xiàn)在興建的電廠將決定2020年及以后的煤炭利用模式；錯(cuò)過這一時(shí)期，今后實(shí)施煤炭現(xiàn)代化戰(zhàn)略將更為困難；繼續(xù)按傳統(tǒng)技術(shù)模式發(fā)展，將導(dǎo)致環(huán)境、能源安全、溫室氣體排放等一系列困難。如果延誤過渡到以煤氣化為核心的多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的時(shí)機(jī)，將會：顯著增加將來中國治理空氣污染的成本；難以控制未來石油進(jìn)口；大大增加減排溫室氣體的成本。

實(shí)施煤炭現(xiàn)代化戰(zhàn)略刻不容緩（續(xù)）

CoalModernizationStrategy:UrgentActionsshouldbeTaken

實(shí)施CCUS戰(zhàn)略——CCUS三階段

ThreeStagesofCCUSCCUS:CarbonCapture,UtilizationandStorage中國CCUS目前已有很大的潛力，關(guān)鍵在于國家重視，全面安排。按照我國國情走自己的路，不要老受國外的影響。我國現(xiàn)代化的能源發(fā)展戰(zhàn)略必須從現(xiàn)在開始考慮將來中國分階段減排CO2的問題。中國的CCUS戰(zhàn)略可按三個(gè)階段考慮，從易到難，積累經(jīng)驗(yàn)，逐步推進(jìn)。29實(shí)施CCUS戰(zhàn)略——CCUS三階段（續(xù)）

ThreeStagesofCCUSCCUS應(yīng)當(dāng)盡快啟動，三個(gè)階段:第一階段：利用從天然氣中分離出來的CO2強(qiáng)化石油開采（EOR）及回收煤層氣（ECBM）第二階段：煤化工中的CCUS正在排空的至少有幾千萬噸CO2，這部分CO2的捕捉要比直接燃煤電廠容易得多。2tCO2/t

MeOH、4t

CO2/tDME，生產(chǎn)過程中CO2的濃度和壓力較高，捕集成本較低。將技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈從燃料制作擴(kuò)展到CO2捕集、到EOR及ECBM的運(yùn)輸。第三階段：直接燃煤電廠中的CCUS這是個(gè)耗能工程，比煤化工中的CCUS困難的多，對于燃煤電廠，因捕集減少11個(gè)百分點(diǎn)30實(shí)施CCUS戰(zhàn)略——CCUS三階段（續(xù)）

ThreeStagesofCCUS我國每年25億-30億tce怎么用，要有一個(gè)全面細(xì)致的規(guī)劃，多少是直接燃燒，多少是氣化，多少是多聯(lián)產(chǎn)？這些宏觀調(diào)控都是政府的責(zé)任。要在2030年達(dá)到頂點(diǎn)（80億），困難是極大的，若現(xiàn)在不采取斷然的行動，將來困難更大。有些“極端”措施都要考慮，如厲行節(jié)約，改變生活方式，總量控制，大力發(fā)展核能，大力發(fā)展可再生能源，煤炭的清潔利用，大小水電一起利用，大幅度提高資源開采、轉(zhuǎn)化、輸運(yùn)和終端利用的效率……同時(shí)，相當(dāng)規(guī)模地實(shí)施CCUS。31新能源的定義因地、因時(shí)而不同。比如核電在中國是新能源，而在法國、美國則不是?！澳茉础笔且粋€(gè)廣泛的稱呼，有四大主要環(huán)節(jié)：四個(gè)環(huán)節(jié)中的一個(gè)或幾個(gè)環(huán)節(jié)有大的變化，且相對于在役主力能源而言，能大幅度地節(jié)約資源、大幅度減排的能源或能源技術(shù)即可稱為“新能源”。例：煤的現(xiàn)代化利用，如以煤氣化為核心的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)柴薪煤炭能源的多樣化天然氣水能風(fēng)能太陽能核能……資源轉(zhuǎn)化輸送終端利用新能源的定義謝謝！

Thankyouforyourattention!《化妝品術(shù)語》起草情況匯報(bào)中國疾病預(yù)防控制中心環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所一、標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)和下達(dá)時(shí)間2006年衛(wèi)生部政法司要求各標(biāo)委會都要建立自己的術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)。1ONE二、標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)研制經(jīng)費(fèi)：3.8萬三、標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)意義術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)有利于行業(yè)間技術(shù)交流、提高標(biāo)準(zhǔn)一致性、消除貿(mào)易誤差，作為標(biāo)準(zhǔn)體系中的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)在各個(gè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系中均起著重要的作用。隨著我國化妝品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)逐步加快，所涉及的術(shù)語和定義的數(shù)量也在迅速增長，在此情形下，化妝品術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)的制定就顯得尤為重要。四、標(biāo)準(zhǔn)的制訂原則1.合法性遵守《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實(shí)施細(xì)則》中關(guān)于化妝品的定義。2.協(xié)調(diào)性直接引用或修改采用的方式，與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語和定義相協(xié)調(diào)。3.科學(xué)性對于沒有國標(biāo)或定義不統(tǒng)一的術(shù)語，在定義時(shí)體現(xiàn)科學(xué)性的原則。4.實(shí)用性在標(biāo)準(zhǔn)體系中出現(xiàn)頻率較高，與行業(yè)聯(lián)系較緊密的術(shù)語優(yōu)先選用。五、標(biāo)準(zhǔn)的起草經(jīng)過

第一階段：資料搜集

搜集國內(nèi)外相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)并對國外文獻(xiàn)如美國21CFR進(jìn)行翻譯。第二階段：2007年末形成初稿

初稿內(nèi)容包括一般術(shù)語、衛(wèi)生化學(xué)術(shù)語、毒理學(xué)術(shù)語、微生物術(shù)語、產(chǎn)品術(shù)語、人體安全和功效評價(jià)術(shù)語，常用英文成份術(shù)語等７部分。第三階段：專家統(tǒng)稿1.2007年12月第一次專家統(tǒng)稿會（修訂情況：1.在結(jié)構(gòu)上增加原料功能術(shù)語、相關(guān)國際組織和科研機(jī)構(gòu)等內(nèi)容；2.在內(nèi)容上增加一般術(shù)語、產(chǎn)品術(shù)語的種類，將化妝品行業(yè)的新產(chǎn)品類別納入本標(biāo)準(zhǔn)；3.對于毒理學(xué)、衛(wèi)生化學(xué)、微生物學(xué)術(shù)語進(jìn)行修改；4.刪除與化妝品聯(lián)系不緊密、無存在必要的常用英文成分術(shù)語。2.2009年1月第二次專家統(tǒng)稿會會議意見：1.修改能引用國家標(biāo)準(zhǔn)的盡量引用國家標(biāo)準(zhǔn)；對存在歧義的個(gè)別用詞進(jìn)行修改。2.刪除由于本標(biāo)準(zhǔn)中的“產(chǎn)品術(shù)語”一章和香化協(xié)會所制定的某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)存在重復(fù)，因此刪除“產(chǎn)品術(shù)語”一章的內(nèi)容；對“原料功能術(shù)語”的內(nèi)容進(jìn)行梳理，刪除了20余條內(nèi)容。3.增加專家建議增加“化妝品限用物質(zhì)”等若干項(xiàng)術(shù)語。第四階段：征求意見2009年2月面向全國公開征求意見。第五階段：征求意見的處理與形成送審稿。在征求意見的處理階段再次征求了相關(guān)專家的意見。六、標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容依據(jù)1.《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實(shí)施細(xì)則》;2.《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》;3.美國21CFR；4.相關(guān)領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)如：GB5296.3-2008消費(fèi)品使用說明化妝品通用標(biāo)簽，GB/T14666-2