清洁煤电科技前沿探秘：未来怎么用煤发电？

　　作为以煤电为主的国内第一大、全球第二大发电企业，华能集团致力于煤电清洁化科技的研发。近日，记者走进位于北京郊区昌平的华能清洁能源研究院，探秘我国几项绿色煤电前沿科技的研发进展。

　　IGCC：把煤气化后发电实现近零排放

　　IGCC（整体煤气化联合循环发电系统）因发电效率高、污染物近零排放，是未来煤基清洁发电的一个重要发展方向。华能集团于2012年11月在天津商运了中国首座、世界第六座IGCC电站。

　　这座电站的核心技术之一两段式干煤粉加压气化技术，由华能清能院研发并拥有自主知识产权。该院院长许世森介绍，这一技术已达国际先进水平，可完全替代进口产品，突破了大型气化炉被壳牌、GE等跨国公司垄断的局面。

　　目前天津IGCC电站面临发展困境。他介绍，一是部分技术和工艺还需要进一步优化和完善。二是建设和运营成本高，处于亏损状态，难以实现赢利。据悉，其单位造价在13800元/千瓦左右，远高于4000元/千瓦的常规燃煤机组造价。

　　这项示范工程如何实现可推广、可复制的目标？华能集团科环部主任赵毅认为，在造价上，通过优化设计、主设备量产、提高标准化程度等手段，使单位造价降至1万元以下将具有经济性；在发电成本上，完善工艺使制气完全成本控制在3元/立方米，与天然气价格相比将具有明显优势。

　　IGCC还有一个优势是，能与二氧化碳捕集与封存技术相结合，以较低成本大幅度消减碳排放。“掌握这项核心技术可大大提升我国在节能减排和应对全球气候变化问题上的影响力和话语权。”赵毅说。

　　700℃：燃煤发电更高温更高效

　　700℃超超临界燃煤发电技术是目前发达国家积极发展的清洁燃煤发电技术，可将目前最先进的超超临界发电机组主蒸气温度从600℃提高到700℃以上，发电效率由45%提高至50%左右，耗煤量减少30%，污染物排放大幅减少。

　　我国2010年设立了这项技术与设备的研发及应用示范项目，由华能清能院牵头攻关。许世森介绍，这个研发项目的首个关键部件验证试验平台将于年底在华能南京电厂建成，用于700℃材料测试和关键部件的开发。“我国700℃技术的发展与国外基本同步，我国完全有能力率先建造世界首台700℃机组，从而大大推动我国电力工业及材料、装备制造业的发展。”

　　燃料电池：不燃烧直接转化成电更便携高效

　　燃料电池是利用电化学反应将燃料中的化学能直接转化成电能的发电装置，具有小型高效、排放低、噪音小、燃料适应性广等优点，主要用于航天器、汽车及便携电源。这项技术具有未来战略意义，欧美对我国实施严格技术保密。

　　记者在华能清能院燃料电池实验室了解到，该院致力于自主研发，目前已掌握了燃料电池关键材料的制备、关键部件的设计和制备等技术，已开发出5千瓦的燃料电池发电装置，正在开发50至100千瓦的装置。许世森说：“有望进一步降低制造成本，提高燃料电池性能，形成具有自主知识产权和市场竞争力的燃料电池发电系统。”

　　赵毅说，对于能源消费七成靠煤的中国来说，通过技术创新使燃煤发电更高效、清洁、低碳，有利于改善环境，保障国家能源供应安全，也有利于提升电力企业核心竞争力。