如何提升煤制燃料产业的定位

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中国现代煤化工,特别是煤制燃料工业,始于“十五”计划。十多年来,该行业对产业发展的必要性,战略意义和定位一直存在很多争议。该行业一直被定位为“示范”和“升级示范”,其在能源系统中的地位一直是“技术储备”。 “,”能力储备。“由于政策没有形成合力,工业发展受到各方的限制,严重停滞不前。

在新的历史定位下,有必要进一步明确煤制燃料在中国能源革命中的战略前卫地位,加强产业定位,完善政策体系,促进高质量发展。

交通能源自治是能源革命的重点

能源革命的实质是中国能源发展现状存在两个突出的矛盾。一个是不安全的,另一个不是低碳。从宏观形势来看,两个主要矛盾在不同的历史阶段是不同的:从2020年到2040年,不安全将成为中国能源体系的主要矛盾;从2040年到2060年,不低碳将成为中国的能源体系。主要矛盾。

中国的整体能源自给率仍居高不下,能源安全问题实际上是石油和天然气安全问题。随着人们生活水平的提高,汽车消费将成为一种刚性需求,成为“人们对美好生活的向往”的一部分。石油和天然气消费仍有增长空间,并将长期保持高位。

中国70%的石油消费总量取决于进口,60%依赖海运,50%需要通过马六甲海峡,40%来自国际政治安全热点。这种“7654”困境已成为中国经济和社会的更高发展。质量发展的缺点和人们享受美好生活的乐趣。

长期以来,煤炭一直在中国的能源体系中起到支撑作用,为中国的快速工业化和城市化提供了重要支撑。随着对气候变化问题的关注和参与,中国也加入了全球能源低碳化进程,安全和低碳这两个价值观之间的矛盾自然也集中在煤炭上。在不同的低碳化路线中,逐步降低能源结构中煤炭生产和消费的比例是最重要,最有利的途径。

从上面分析的能源系统的两个矛盾来看,中国能源革命的实质是实现两个转型。一是电力系统实现了煤基再生基地的转变,另一个是移动运输能源高度依赖外部世界。取决于变化。

电力系统逐渐从煤炭变为可再生能源。这种转变在政府,企业,学者和社会中形成了广泛的共识。主要争议在于这一转型过程的局限性。如何,如何掌握速度和节奏等。共识的根本原因是可再生能源系统是满足低碳和安全价值的途径。

如何实现移动交通能源的自主性,即使在方向上,甚至在移动交通能源方面,是否自动化问题本身,还有更多的争议,而且各方面的认识不统一,所以也是如此在工业实践中更加混乱。形成协同作用。难以形成共识的根本原因在于,同时存在低碳和安全这两个因素的可行途径。

煤炭燃料是交通能源自治的正确选择

是生物质液体燃料替代,第三是移动运输的氢能,第四是煤气化。液体燃料更换。

移动运输电气化,即用电动汽车取代电动汽车,高度依赖于电池储能技术。由于以下三个问题,这个方向不能成为移动交通能源自治的主导方向,只具有地方战术意义。

首先,关键金属资源的总量是有限的。每100万辆电动汽车需要约15,000吨锂。全球已探明的锂储量约为1400万吨(金属锂),其中约90%是难以开发的盐湖锂盐。全球锂储量仅相当于10左右如果有数亿辆电动汽车,如果世界上使用基于电池的方法来解决运输和能源问题,即使锂资源的掠夺性和耗尽性开发也难以支撑。

从汽车发展的历史来看,电池车不是新技术,而是历史上已经淘汰的技术路线。未来不会是交通能源的发展趋势。未来,可再生能源网络对能源存储的需求将与电动汽车对关键金属资源的能源存储需求相竞争。

其次,移动交通电气化无助于解决能源安全问题。锂的生产主要在国外。 2017年,中国对锂的外部依赖度超过80%。从经济锂资源储量的分析来看,这种依赖性变化的可能性很小。移动运输的电气化只会将70%原油依赖国外的问题转变为80%依赖锂资源的问题,这无助于解决能源安全问题。

第三,锂的大规模使用具有潜在的生态风险。大规模使用锂(百万吨)没有先例,人类对其对生态环境的破坏性影响缺乏足够的了解。医学实验表明,低浓度的锂可对人体神经系统产生毒性作用。

地壳中锂的天然丰度非常低。例如,土壤中锂的天然含量约为25ppm,低于铬(70ppm),镍(50ppm),铅(35ppm),锌(90ppm),锰(1000ppm)。陆地植物中锂的含量约为0.1ppm,低于铬(0.2ppm),镍(3ppm),铅(2.7ppm),锌(100ppm),锰(630ppm);人体中锂的含量约为0.02ppm,低于铬(0.4ppm),镍(1ppm),铅(1.6ppm),锌(240ppm),锰(1.1ppm)。

由于整个生物圈适应锂含量低的自然环境,锂的大规模利用以及随之而来的大规模废物和污染带来了潜在的生态风险。

路线应分为两类:作物(包括粮食作物和非粮食作物),液体燃料和农业废液液体燃料。当前的行业惯例有意或无意地混淆了两者,混淆了不同性质的问题。

由于植物光合作用效率低于3%,作物液体燃料的最终输出能量效率与太阳辐射的比率约为1%,这与光伏发电的12%效率相差一个数量级,从根本上说确定作物液体燃料来自它是一种效率极低的技术路线。

作物液体燃料将直接与谷物竞争。每生产1000万吨农作物液体燃料,需要约3000万吨农作物,相当于6000万亩耕地。中国的人均耕地面积仅为1.5亩,与美国(7.2亩/人)和巴西(5.8亩/人)截然不同。 “耕地 - 粮食 - 人口”处于紧张的平衡状态,我们不能盲目地学习这两个国家的工业发展经验。

食品老化等问题只是由于管理不善造成的分阶段问题。随着粮食储存系统的信息化和智能化水平,陈化粮食将成为历史,不足以作为中长期能源发展的基础。

农业废液燃料的主要问题是两个,这两个都很难克服。首先,农业废弃物的原料更加分散,收集和运输过程中的能源消耗大大增加。净输出能量较低,经济效益较低。其次,纤维素和木质素的生产技术还不成熟,而且这个过程也决定了它的高消耗和高污染。

氢能是运输能源的另一种选择,早在20世纪70年代就已引入。氢能的限制主要包括以下两点。

首先,难以在经济上解决氢能的储存和分配问题。

储存和分配的难度取决于氢的物理化学性质。氢很难液化。压缩到可接受的能量密度需要大量的电力和槽金属材料。其他化学或吸附方法可以大大减少储氢量。能量密度。

其次,氢的安全隐患使其社会转型变得困难。

氢气具有广泛的易燃浓度(4%-75%),使其成为石油和天然气约二十分之一点燃的最低能量。氢腐蚀增加了储存和运输的金属管损坏的可能性。这些特征使氢气支持基础设施的建设标准和成本翻了一番,并且对社会可接受性存在疑虑。

技术路线解决中国交通能源自治问题,难以挽救遥远水域的近火。

总之,煤制油是唯一现实的方法。

从技术角度看,煤制油液体燃料项目的示范和工业示范取得了成功,工艺技术基本成熟。目前,累计煤制油产能已达到近1000万吨/年,煤基天然气年产能约为50亿立方米。其各项消费和排放指标取得了很大进展和稳定。

在煤直接液化,煤气化,费 - 托合成,合成气甲烷化等工艺设计,工程建设和工厂运营方面积累了大量的行业经验和技术人才。废气,废水和废渣的处理水平逐步提高,工业发展对环境的影响稳步下降。煤制油和煤制天然气的全部成本分别降至5000元/吨和2元/平方,这在社会可接受的边际成本范围内。

在此基础上,进一步发展中等规模的煤制燃料产业化,将进一步降低装备制造成本,优化运行水平,大幅度减少油气依赖,提高运输能源自主权,降低特殊情况下的能源紧急保护难度。

相当于2亿吨油气当量的燃煤燃料具有固定资产投资规模约2万亿元。这种能源转换成本远低于电动汽车和氢燃料汽车所需的技术研发和配套基础设施。

进一步加深对煤制燃料行业的了解

煤基石油和天然气是中国能源和化学工业实践的长期存在,并且长期存在。这是中国能源发展进程的历史逻辑。中国先后开发了电力系统,合成氨工业,甲醇工业,烯烃工业和纤维单体工业,主要以煤原料为主,或以煤原料路线为辅。这些在世界上其他国家的工业实践中从未出现过。

同样,我们也可以发展具有中国特色的煤基石油和天然气工业,我们不能因为前所未有的“前所未有的”国际比较而放弃这一产业发展。

煤制燃料工业的发展将从以下三个方面降低煤炭利用对环境的影响,提高煤炭利用水平。

煤制燃料工业的发展将促进煤炭的集中利用。

控制煤炭对环境影响的难度与煤炭利用实体的数量密切相关。燃煤燃料单体项目的煤耗为数百万至千万吨,远高于燃煤电厂,远高于工业锅炉,散装燃煤等。煤制燃料工业的发展将大大降低煤炭利用主体,减少煤炭终端消耗,促进煤炭利用对环境影响的集中控制。

煤制燃料工业将减少大气污染物排放。

大多数煤制燃料工业使用煤进入气化系统以去除硫和其他污染物。处理系统中二氧化硫和氮氧化物的排放几乎为零。支撑热系统实现了超低排放,大大降低了煤的利用率。空气污染物排放。

煤制燃料工业将减少煤炭运输过程中的污染。

煤基燃料在生产方面集中煤炭,完成清理,将煤炭运输转化为油气管道运输,大大降低运输能耗,大大减少运输造成的粉尘和其他污染。

中国的煤炭工业资产总量约为5万亿,其中国拥有4万亿。如果煤炭利用规模在十年内过快下降,煤炭行业将迅速萎缩。与此同时,煤炭市场的剧烈变化将导致煤炭价格的变化,这将导致对相关能源公司所拥有的资产和矿产资源进行重新评估,导致国有资产迅速贬值,系统性金融风险的可能性。

此外,煤炭行业直接雇用约40万人,加上间接就业,家庭联系等,行业的迅速萎缩将直接影响数百万人,造成大量摩擦失业。对于一些依赖资源的地方,由于煤炭工业的迅速萎缩,它也可能会重新陷入贫困。适度开展煤基燃料产业化,有利于中国煤炭工业的平稳过渡,对工业相关企业,地方和人员的影响相对较小。

人口老龄化是未来几十年中国经济和社会发展的重要变量。目前,中国的进口石油和天然气的消费是由大量的劳务输出交换的。这种交换模式依赖于更高的当前劳动力流动。

未来,中国的劳动力将以悬崖般的方式下降,这种交换模式将无法持续。煤基燃料的本质是通过当前重资产投资获得未来低流动劳动力消耗的清洁能源。这是一种储存劳动力流动的方式,有利于积极应对人口老龄化趋势。

正确理解燃煤行业的碳排放

煤基燃料的碳排放量并不是净增长。我们必须从促进能源系统调整和促进经济贸易再平衡的角度充分了解燃煤燃料的碳排放。

目前,中国能源平衡的现状是通过燃煤发电获得基本的能源价格优势,并结合廉价劳动力的优势,形成贸易成本优势,从而出口大量的能源密集型和劳动力密集型产品以换取外汇购买大量石油和天然气。形成了大大贸易格局。

从能源的角度来看,这种贸易模式的实质是进口石油和天然气的交换与外贸出口中隐含的煤炭燃烧。这种交换过程对中国的碳排放极为不利,因为燃煤过程和石油和天然气利用过程中的碳排放在当地发生,这是一个二次碳排放过程。目前,中国的对外贸易意味着碳排放量占中国碳排放总量的五分之一到四分之一。煤基燃料将促进中国贸易的再平衡,并有效减少二次碳排放增加。

2016年,电力行业消耗了约18亿吨煤,燃煤发电达到4万亿千瓦时,占该行业总发电量的65%。根据《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》,中国2030年至2050年的总能耗稳定在60亿吨标准煤,可再生能源的比例分别达到20%和50%,这意味着可再生能源达到4万亿千瓦时。分别为10万亿。程度,这将对燃煤发电产生巨大的挤出效应,即到2040年,燃煤发电将减少约2万亿千瓦时,煤炭消耗将减少9亿吨。到2050年,燃煤发电基本上会回归零,然后减少。煤炭消费量为9亿吨。

通过使用50%的挤压煤作为煤基燃料,到2030年可以提供1亿吨油气当量清洁运输能源。煤炭发电和煤制燃料是清洁和有效利用煤的两个方面。煤炭利用方式的变化不会影响煤炭减量和碳减排的总体情况。

加强煤制燃料行业的最高政策设计

煤制燃料工业的外部性极为重要,必须加强国家层面的顶层设计。目前,《煤炭深加工产业示范“十三五”规划》仅是国家发展和改革委员会和国家能源局的部门规划。 “顶级设计不是一流的”,土地和环保部门之间很难实现政策协调,导致产业发展困难,严重停滞。

推广车用乙醇汽油的实施计划应由有关部委参考,并由相关部委协调。行业涉及的用水指标,煤炭使用指标,能耗指标,污染物排放总量指标,土地利用指标和碳排放指标均按照优化技术标准由顶层设计协调,并造成发展障碍通过分割系统被消除。

工业定位是所有工业政策体系的起点。应在国家层面澄清煤炭燃料行业在能源革命中的以下两个立场:

首先,煤基燃料被定位为中国交通能源自治的主要途径,其工业定位高于电动汽车,氢燃料汽车和生物液体燃料。

第二是将煤基燃料定位为两大能源转换路径之一,其工业定位与再生电力系统同样重要。

根据上述第一个定位,应参考电动汽车的发展,氢燃料汽车的开发和生物质液体燃料的开发等现行政策措施,赋予煤基燃料相同的政策地位。包括消费税减免和价格补贴。

根据上述第二个定位,我们应该参考风电,光伏,水电等可再生能源的可再生能源差异化政策,并对煤制油在石油和天然气开发方面给予同样的政策地位,包括全面规划。国家能力建设计划和差异。进入网络石油和天然气价格,发展煤制油和天然气进入网络吸收计划。

件良好的地区集中精力建设4到5个大型燃煤燃料基地。单体基质聚集到2000至3000万吨石油和天然气当量的规模。为了平衡环境压力和规模效益,基地布局应采用适度分散的煤气化龙头模式和集中式综合配送中心。