成本太高 “最环保火电站”遇生存难题

　　被誉为“最环保火电站”的IGCC电站，能否化解成本居高不下的尴尬，并赢得政府部门的更多支持和市场的最终认可？

　　这是一次意义非凡的“搭积木游戏”。重约1360吨的炉子被分为三段，其中最重的一段有560吨之多。亚洲最大的1600吨级履带吊车将其依次吊起，起吊高度超过100米，然后小心翼翼地组装在一起，由此创造了中国火电建设史上单件设备吊装的新纪录。

　　高高耸立的炉子，看上去就像是运载火箭的箭身。10月30日，被誉为中国“最环保火电站”的华能集团天津IGCC示范电站进入建设的关键节点，作为电站核心设备之一的气化炉安装到位。

　　目前，常规火电站煤炭利用的方式基本上是直接燃烧，其能源利用效率低，而且排放大量二氧化硫、氮氧化物、汞、烟尘等污染物，是中国空气污染的主要肇事者之一。不仅如此，火电站排放的二氧化碳还是全球变暖的重要贡献者。IGCC，即整体煤气化联合循环发电（Integrated Gasification Combined Cycle），则首先将煤炭转化为以一氧化碳和氢气为主要成分的合成煤气，然后经过净化，去除煤气中的污染物和杂质，变为清洁的气体燃料，再送入燃气轮机内燃烧，实现燃气-蒸汽的联合循环发电。

　　该电站位于天津滨海新区临港工业区，距离天津市区约40公里。它预计在明年6月试运行，最终有望实现包括二氧化硫、二氧化碳在内的污染物的近零排放。

　　不过，“最环保火电站”光环的背后，是成本高居不下的尴尬。在中国，常规火电站的投资约为每千瓦5000元人民币，而IGCC示范电站高达每千瓦1万余元，比常规火电站高出1倍多。

　　在中国未来的低碳发展道路上，IGCC电站能否生存，并帮助火电站彻底改变污染大户和温室气体排放大户的形象？　　绿色煤电起步

　　10月上旬，在天津参加联合国气候变化谈判会议的美国自然资源保护委员会（NRDC）代表团，专程参观了华能天津IGCC示范电站工地。

　　约2000名工人和工程师在工地上忙碌。电站附近是产量欠佳或几近枯竭的油田，这恰恰体现了电站设计者选址时的巧妙安排——电站收集的二氧化碳气体可以注入附近的油田，在实现碳封存的时候增加油田的产量，使其焕发“第二春”。

　　该示范电站去年9月动工，第一阶段是在明年运行25万千瓦级的发电机组；接下来，进一步研发相关技术，并在2015年建成40万千瓦级的发电机组。负责建设示范电站的是绿色煤电有限公司，该公司的最大股东为华能，大唐、华电、国电、中电投、神华、国开投、中煤能源均有参股，美国的博地能源（Peabody Energy）也占有6%股份。

　　让NRDC团队印象深刻的是，这一示范电站由中国自主开发、设计、制造并建设。除了从西门子进口的燃气轮机，其他关键设备基本上是中国公司生产。10月30日安装的第一台日处理2000吨干煤粉的加压气化炉，即由华能下属的西安热工研究院研发，上海锅炉厂有限公司负责制造。

　　西安热工研究院还将其技术推广到海外，美国未来燃料公司的宾夕法尼亚州IGCC项目成为其第一个海外用户。“合同已经签了，正在做设计。”同时担任西安热工研究院总工程师和绿色煤电有限公司总工程师的许世森告诉本刊记者，“费用有两块，一块是专利费， 一块是将来的设备费用。首先得给我们使用专利费，有两三千万元人民币。将来还有设备费用，那就比较高了。”

　　与美国杜克公司正在印第安纳州建设的IGCC示范电站相比，大量采用中国本土技术、财务控制也相对较好的天津IGCC示范电站成本要低得多。前者的投资高达每千瓦约4660美元，后者为每千瓦1万多元人民币。即使按照购买力来衡量，二者也相差较大。

　　但如果与中国的常规火电站相比，其成本仍然高出太多。算上脱硫脱硝装置在内，常规新建火电站的投资约为每千瓦5000元人民币，不到天津IGCC示范电站的一半。毕竟，煤炭气化后生成的合成煤气对燃气轮机的要求高得多；煤炭气化需要大型的制氧设备；IGCC系统相当复杂，设备尚未完全成熟——这些都意味着造价的大幅度增加。

　　今年5月底，亚洲开发银行宣布为华能天津IGCC项目提供1.35亿美元贷款，同时提供500万美元赠款。该赠款来自亚洲开发银行的“气候变化基金”，旨在帮助减少新技术应用的风险和降低成本。此外，科技部也通过高技术研究发展计划（“863计划”）的重大项目，提供了部分研发经费。

　　尽管如此，这座第一阶段25千瓦级投资约28亿元人民币的电站如果得不到足够的政策补贴，恐怕难以避免亏损的命运。当然，在许世森及其同事看来，这是一笔着眼于未来的投资。

　　他表示，随着今后IGCC电站建设规模的扩大和技术的进步，成本降低30%至50%是完全有可能的。这样的情形下，IGCC电站的成本仍将高于常规火电站，但它具有后者难以比拟的一些优势。

　　“污染会很低，接近天然气的水平，这是常规燃煤电厂未来很长时间内所达不到的。它的效率会超过常规的燃煤发电技术。如果将来二氧化碳减排，也有一定优势，收集二氧化碳的成本相对较低。”许世森说。　　兖矿试验

　　华能天津项目是中国第一座主要以发电为目标的IGCC电站。在此之前，兖矿集团率先进行了IGCC相关技术─煤气化发电应用的尝试。在山东省滕州市，兖矿国泰化工有限公司一套被称为“煤气化发电与甲醇联产系统”的工业示范装置已有四五年运行历史。

　　中国科学院能源动力研究中心主任肖云汉告诉本刊记者，这套装置能够在兖矿最终建成，其间经历了种种波折和艰辛。

　　早在上世纪80年代，欧洲、美国等实施IGCC计划之际，中国政府也打算在江苏建立一座1万千瓦级的IGCC试验电站。这一项目不幸中途夭折。

　　到了上世纪90年代，中国重新将IGCC提上议事日程，并在《21世纪议程》中向世界郑重宣布，到2000年在山东烟台建成装机容量为20万至40万千瓦的IGCC示范电站。但由于前期研发缺乏、电站关键技术需要全部引进、工程造价太高等原因，该项目至今未能开工建设。

　　所幸的是，在科技部“863计划”支持下，相关研究得以进行。华东理工大学洁净煤技术研究所与兖矿集团合作，研发了日处理1150吨的水煤浆气化技术商业示范装置，在此基础上形成的气化炉产品如今已销售40多台，其中与美国炼油企业瓦莱罗能源公司的技术转让合同即价值1600万美元。此外，肖云汉的研究团队与兖矿集团合作，优化、设计系统和改造燃气轮机系统。