气候变化报道媒体研修班：碳捕获与气候变化的未来气候变化

1气候变化报道媒体研修班：碳捕获与气候变化的未来气候变化时间：2009年6月17日上午地点：融金国际酒店24层大宴会厅贾鹤鹏：非常感谢大家来到这里，我是《科学新闻》杂志的贾鹤鹏，英国大使馆文化教育处和中国科技部科学技术交流中心共同主办的气候变化系列媒体活动是我们从两年多以前开始做的，今天是第九次针对媒体的气候变化研修班活动。关于气候变化大家都知道，这是二十一世纪人类面临的最大、最严重、最主要的话题，也是国际政治经济发展中最重要的领域。我们以前针对气候变化更多的是从气候变化的科学以及气候变化的影响讲，今年开始我们的重点将放在应对气候变化的行动上。其中大家都知道碳捕获就是应对气候变化重要的行动，一会儿由专家做更精确的介绍，大概的理解就是将二氧化碳从电厂的排放中截留下来，让它不会进入大气造成气候变暖，有很多人也把碳捕获作为未来人类应对气候变化最最主要的方式，所以它的重要性是毋庸置疑的。今天的活动仍然像往常一样，是由英国使馆文化教育处与中国科学技术交流中心共同主办的，同时这次碳捕获与气候变化研修班及将要在上海、重庆、广州举办的同一主题的研修班得到了挪威大使馆的支持。当然，因为我在这里代表的是气候变化报道俱乐部，我想在座的大家都应该知道我们这样一个组织，就是记者自发成立的，为了更2好地促进，更精确、更负责地报道气候变化的民间组织，我们也算是参与其中。今天的活动我们非常荣幸地请到了绿色煤电有限公司的专家进行讲座，苏文斌博士由于临时有重要的公务，没办法过来，但是他们公司特别重视，特别委托煤电公司国际部林凯经理和刘宇博士代替苏博士给咱们做报告。一会儿会由林经理和刘博士共同为我们做第一阶段的报告。之后是圆桌论坛，圆桌论坛是大家获得知识之后，从报道、传播的角度，我们作为记者、传播者直接参与之中。今天下午还有来自英国伦敦帝国理工学院的JonGibbins给我们做报告。今天我们还非常荣幸请到了中国科普界非常资深的老专家、老前辈葛老师和北京科学传播中心的吴晨生老师和大家一起讨论。下面我们非常荣幸地请绿色煤电公司的林凯经理先做一个开场白，一会儿刘博士在技术上再给大家做介绍。林凯：各位来宾、各位朋友，上午好！非常荣幸今天有机会在这里跟大家沟通交流我们中国的绿色煤电技术。首先自我介绍一下，我叫林凯，是绿色煤电公司生产科技国际部负责人，我们部门还来了刘宇博士和曹江博士，一会儿我们会一块儿给大家介绍。我先给大家简单介绍一下中国的绿色煤电技术和绿色煤电公司，详细的情况一会儿请刘宇博士再给大家介绍。谈到我们的绿色煤电计划，我想先谈一下绿色煤电计划提出的背景。绿色煤电计划提出的背景，主要是从中国的能源结构出发提出来3的，大家知道，现在电力发电主要是以煤炭发电为主，因为我们一次能源石油、天然气储量也不多了，大概也就够我们用几十年，但是我们的煤炭储量可以供我们用二百年以上。所以，在未来二百年以内，中国的电力发展还是以燃煤发电为主。燃煤发电有两个很大的弊病，一个是效率不高，现在最好的超超临界机组效率才40%几，尤其是燃煤发电带来很大的环境污染问题，一个是燃煤发电会产生很多的烟尘、二氧化硫、氮氧化物，起很大的腐蚀作用。其次，会生成很多的二氧化碳，就是我们谈到的碳捕获与气候变化、温室气体效率，燃煤发电是产生二氧化碳的大户，中国的二氧化碳排量在全世界也是排在前列，现在中国面临气候变化的压力非常大。胡锦涛总书记在十七大报告中也强调过要加强应对气候变化的能力，不要以牺牲我们的环境为代价来发展，要统筹协调发展。在这种背景下，华能集团在2004年就在国内率先提出了绿色煤电计划。就是要研发示范推广一种清洁、高效的燃煤发电技术，为我们燃煤发电的可持续发展提供有利的保障。提出这个计划以后，2005年底，华能集团就联合国内七家大型国有企业组建了绿色煤电公司，华能控股，其他几家大电力公司都参加，大唐、华电、国电、中电投、还有国开投、神华、中煤。当时我们公司成立的仪式也是在人民大会堂举行的，曾培炎会见了发起人，当时非常隆重。绿色煤电计划准备按三个阶段实施，第一阶段2006-2011年，准备建设一个25万千瓦级IGCC机组，开发2000万吨的两段式干煤粉加压气化炉。第二阶段主要是完善和研发。第三阶段，对我们的示范电4厂进行放大，主要是建设400MW级绿色煤电示范电站。三个阶段大概用十年时间。我们的绿色煤电计划也得到了中国政府相关部门大力的支持，尤其是我们第一个提出IGCC这个项目。国务院把我们涉及的煤炭清洁高效利用技术已纳入到即将发布的《新能源产业振兴规划》，发改委已经核准了我们的项目，并将积极争取有关电价的优惠政策。绿色煤电关键技术也被列入《国家中长期科技发展规划纲要》，IGCC项目被列为科技部“十一五”“863”计划重大项目依托工程。我简要介绍一下第一个项目，就是我们第一阶段在天津要建的IGCC项目概况。我们的选址是在天津邻港工业区，在塘沽，我们采用气化炉的技术，就是两段式干煤粉技术，我们燃机使用西门子燃机。在项目同时，我们要建立一个小型的绿色实验室，其中有碳捕获、碳捕集，还有一个燃料电池氢燃机的技术，为第二阶段做准备。我们现在主设备招标完了，除了燃机进口，其他设备都是自主创新在国内采用，这也是我们的亮点。现在初步设计已经审查完毕，施工投入也全面展开。场地现在“五通一平”已经完成，计划6月26号举行开工典礼，现在正在协调开工典礼仪式，2011年底投产发电。最后给大家介绍一下我们的国际合作。我们绿色煤电公司成立以后，在国际上开展了很多合作，而且在美国、欧美也对我们公司非常关注，要跟我们合作一些项目。现在我们开展了一些项目，一个是中英煤炭利用近零排放合作项目NZEC，我是工作组组长，曹江同志刚从英国回来，已经跟他们合作一个多月。第二，参加了中欧碳捕集与封5存合作项目。第三，与美国未来电力企业联盟保持经常性的业务往来。第四，西安热工院自主开发的气化炉已与美国公司签订出口协议。包括还有潜在合作，我们正在代表华能集团与澳大利亚政府发起的全球CCS研究有关工作，在国家发改委指导下，负责执行亚洲开发银行中国CCS能力项目的技援项目。（见图）这是我们天津IGCC项目的效果图。第一次讲挺紧张，有不好的地方请大家原谅。贾鹤鹏：下面请刘博士给我们介绍一下关于碳捕获的技术路线。刘宇：大家上午好！非常高兴今天有这样的机会来参加“气候酷派”媒体系列研修班活动，首先要感谢英国使馆文化教育处和相关单位能够组织这次活动，能够让我们有机会同媒体界的专家和朋友一起交流、探讨一下碳捕集这项技术。我的材料准备比较丰富，内容相对比较多一些，有些地方可能讲得比较细，在我讲的过程中大家有问题可以随时提出来。大家手头上都会有《挑战全球气候变化——二氧化碳捕集与封存》，这是我们公司2006年出版的带有科普性质的书，我讲的有些材料和这本书上的内容有些类似，大家也可以作为参考。我今天演讲的材料可以在会后发给大家。我的报告分为几部分：全国气候变化、碳减排与CCS技术概述、二氧化碳的捕集、二氧化碳的运输、二氧化碳的利用与封存、存在风6险及规避措施、总结与展望。第一部分，全球气候变化。我也是今天到这儿来才了解到咱们这个活动已经举办很多次了，大家对于气候变化这件事情可能也都非常了解了，这块我就稍微简要提一下。我们都能感觉到全球范围内的气温是明显上升的，而且近年来极端的气候事件也频繁出现，比如说飓风还有咱们国家出现的低温雨雪冰冻灾害事件。根据IPCC报告，在20世纪200年，全球地表平均温度上升0.6度。（见图）这几张图展示了全球气候变化的表象。20世纪1901-2000年，地表温度上升0.6摄氏度，在1906-2005年上升0.74摄氏度，所以最近几年上升是比较快的。全球气候变暖导致了一些很明显的现象，比如说海平面上升，大家从第二张图上能看到海平面上升的速度是比较快的，同时还会导致北半球冰川和冰盖的融化。（见图）气候变化如果按左边这张图上看的话，我们在距100年以后，大气中二氧化碳浓度达到150ppm的话，全球的温度将会上升到比较大的幅度。温度上升会导致当前供给全世界六分之一人口用水冰川融化的速度加快，从而威胁到相关地区人民生产和生活情况。这种情况在东亚和南亚人口比较密集的地区将会非常明显。根据IPCC公开的报告显示，他们的说法是几乎可以确定主要是由于人类活动所导致的温室气体浓度升高引起的气候变暖。在温室气体的种类里，包括二氧化碳、甲烷等等其他一些话题，其中二氧化碳是全球变暖主要的贡献者，当然二氧化碳的来源主要是来自于化石燃料，包括煤、石油、天然气的使用。7（见图）这两张图展示的是近30年来温室气体和二氧化碳排放增长的情况。左边是二氧化碳排放的增长情况，从1970-2004年全球二氧化碳年排放量增长接近一倍的水平，而且在近几年增长的速度是非常快的。我们得出一个初步的结论，就是温室效应目前正在逐步强化，这也导致了全球气候变暖逐渐加剧。在1995-2005年间，全球温室气体中二氧化碳辐射强度增长20%，是过去200年中最快的。可以说二氧化碳是主要的温室气体，它所产生的温室效应占所有温室气体的70%以上。所以说减少二氧化碳排放对于缓解全球气候变暖是非常重要的。下面我们看一下减缓二氧化碳排放相关的技术。我们都知道咱们国家近几年来经济发展速度是非常快的，电力装机增长速度也是非常快的，尤其是近几年几乎达到了每年增长1亿千瓦的水平。到2008年底，我们国家电力装机容量达到接近8亿千瓦的水平。刚才林经理也谈到了，作为中国以煤为主的能源结构，尤其是在电力行业，火电的装机容量占所有电力装机比例超过四分之三。同时，发电的过程也是一个主要的二氧化碳排放源。在中国来自于发电过程的二氧化碳排放大约占到50%的比例，并且比例还是要逐渐增加的。所以说，对于中国来说目前面临的二氧化碳减排的形势是非常严峻的，可以从以下三个方面，包括对中国当前的发展模式是一个挑战，对中国以煤为主的能源结构是一个挑战，同时对中国的能源技术自主创新能力也是一个挑战。相应的有哪些途径来应对二氧化碳减排的形势呢？第一，推行节8能减排，就像我们把空调的温度调得高一点，尽可能在日常生活中注意节电、节水，通过这些途径。第二，调整能源结构，包括咱们国家正在大力提倡的发展可再生能源、发展核电，来增加低碳燃料使用的比例。第三，提早进行技术储备，发展安全可靠的碳捕集与封存技术。作为电力行业来讲，同样我们可以通过调整燃料的结构来发展新能源和可再生能源，通过这种途径来降低二氧化碳的排放。第二，提高发电的效率，通过减少单位发电量二氧化碳排放量来降低总体的二氧化碳排放。第三，发展安全高效的CCS技术。（见图）这张图给了我们一个CCS技术一个基本的概念。我们可以看到这是二氧化碳的碳源，碳源怎么来的，水泥、钢铁、电厂，在这些工厂通过二氧化碳捕获的途径把二氧化碳收集起来，通过工业利用以及最主要的封存等等方式，来实现二氧化碳的处理。CCS技术按它字面意义上理解分为碳捕集与封存，包括中间的运输三个环节。首先我们看一下二氧化碳的捕集。对于燃煤电站来讲，我们通常所说的二氧化碳捕集有三种主要的技术路线，一是燃烧后捕集，燃烧后捕集就是在常规的燃煤电厂后面加上二氧化碳分离的装置，通过化学吸收的方法把二氧化碳从锅炉排出的烟气中分离出来。燃烧捕集就是通过气化包括部分氧化的过程，把煤部分氧化成煤气，再对煤气进行处理，把其中的二氧化碳在煤气阶段就分离出来，煤气再去燃烧做工发电。还有就是富氧燃烧捕集，它可以基于传统的燃煤电站进行改造，在改造的过程中，我们都知道在传统的燃煤电站里送到锅炉里的氧化剂主要是空气，在富氧燃烧技术就是用相对纯净的氧气作为燃烧9剂与煤炭发生反应，这样燃烧中空气中主要的成份就是二氧化碳，对他处理起来就相对容易一些。我们看一下基于IGCC的燃烧前捕集系统流程。首先是把煤送到气化炉，然后煤气，进行除灰等等净化的处理，然后把煤合成气送到水煤气变换的装置，在这个装置里发生一些变换的反应，这时候煤气里面很大一部分成份就是氢气和二氧化碳，再经过脱硫、脱碳的装置，把高浓度的二氧化碳捕集出来，最后剩下的合成气主要成份就是氢气，再利用氢气发电。基于燃烧