PDF《中国洁净煤技术发展》

CCT 2001.

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1 中国洁净煤技术发展 面临的挑战 俞珠峰 二00六年九月 CCT 2001.3

2 目录 g中国近几年能源消费情况 g中国面临的能源问题 g中国的能源发展战略 g中国发展洁净煤技术的作用 g中国洁净煤技术发展面临的挑战 g中国洁净煤技术发展所需的支持 g结论 CCT 2001.3

3 中国近几年能源消费情况 g随着中国经济快速增长,近些年能源消费总量快速上升

0 20000

40000 60000

80000 100000

120000 140000

160000 180000

200000 1990

1995 2000

2001 2002

2003 2004 万tce 原煤原油天然气 水电一次能源消费构成变化情况 来源:2005年中国统计年鉴 CCT 2001.3

4 中国近几年能源消费情况 g一次能源消费结构中煤炭比例上升,但终端能源结构中煤炭比 例下降 coal 67% hydro 7% gas 3% oil 23%

0 .0%

1 0 .0%

2 0 .0%

3 0 .0%

4 0 .0%

5 0 .0% 煤炭及制品石油及制品电力热力天然气20002003终端能源消费构成及变化 来源:2005年中国统计年鉴 2004年一次能源消费构成 来源:2005年中国统计年鉴 CCT 2001.3

5 中国未来能源需求预测 g要满足2020国内生产总值比2000年翻两番的目标 n2020一次能源需求总量将翻一番,达到约30亿tce. 16.6 18.8 17.5 17.8

18 62.4 76.2 72.8 66.5 47.7

0 10

20 30

40 50

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80 90

1990 2000

2010 2020

2030 2040

2050 年%煤炭 石油 天然气 水能 核能 其中: 其中: 煤煤炭: 炭:29 29- -30 30亿吨 亿吨 石石油: 油:4.5~5.5 4.5~5.5亿吨 亿吨 天然气 天然气 : :1800~2000 1800~2000亿亿m m3

3 发电装机: 发电装机:11~12 11~12亿亿KW KW CCT 2001.3

6 中国面临的能源问题 g能源供应问题 n能源供应紧张 ?区域性能源紧张问题严重 n能源安全问题 ?主要石油安全供应问题 n能源经济问题 ?与能源品种相关的能源成本问题 ?大量能源生产需要的经济投入 ?高质量的清洁能源需要大量经济投入 -50.0 0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0

1990 1992

1993 1994

1995 1996

1997 1998

1999 2000

2001 2002

2003 2004 Mt 国内生产量 净进口量 近年中国石油供应结构 来源:中国统计年鉴、中石油和化工协会 CCT 2001.3

7 中国面临的能源问题 g 能源环境问题 n SO

2、酸雨问题 ?是世界上最大的 SO2 排放国;

?酸雨面积占国土面积30%. ?每年造成经济损失上亿元. n 粉尘、颗粒物、可吸入物 ?困扰大城市和北方城市 ?63.2%城市超过国家二级标准 (0.20mg/m3) n NOx、N2O、光化学现象 n 温室气体排放 历年我国SO2排放量 22.55 21.59 19.27 20.9 22.66 23.7 19.48 19.95

15 17

19 21

23 25

1995 1996

1997 1998

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2001 2002

2003 2004 SO2排放量,Mt 历年我国烟尘排放量 10.95 10.49 10.13 14.52 15.73 17.44 10.59 11.65 11.59

8 10

12 14

16 18

1995 1996

1997 1998

1999 2000

2001 2002

2003 2004 烟尘排放量,Mt CCT 2001.3

8 能源可持续发展的三个基准 g 用3个基准衡量能源对于可持续性发展的贡献 1. 满足需求的可获得性 2. 用户端的可到达性和可负担性 3. 社会的可接受性和兼容性 CCT 2001.3

9 能源可持续发展的三个基准―可获得性 g可获得性 n节能 ?人均能源资源量低 ? 石油、天然气、煤炭探明可采储 量分别为世界平均值的11.1%、 4.3%和55.4% ?人均能耗水平低 ? 为世界平均水平近一半,OECD国家 的1/6,美国的1/11 ?单位GDP能耗高 ? 能源的70%以上用于工业. ? 钢铁、有色、电力、化工等8个高耗 能行业的单位产品能耗比世界先进 水平平均高40% ? 单位建筑面积采暖能耗相当于外气 候条件相近发达国家的2-3倍 满足需求――节能、增加供应量

0 2

4 6

8 10 人均能耗,toe/ 人1980

1985 1990

1995 1999 中国人均能耗与世界比较图 中国 世界平均 OECD 美国 CCT 2001.3

10 能源可持续发展的三个基准―可获得性 n增加能源供应量 ?中国能源资源 ? 化石能源探明储量中煤炭占 92.7% ? 煤炭的可获得性最好,是可靠的能源 中国化石能源探明可采储量 1.4 1.64 2.56 47.62 (估算) 天然气 (Trillion m3) 5.9

6100 21300

102100 石油(M t) 92.7

204000 1042100

5570000 煤炭(M t) 占目前全国探明 可采储量的比例% (按同等发热量) 探明可采储量 探明地质储量 资源量 来源:中国资源利用战略研究,刘江,中国农业出版社,2002.11 CCT 2001.3

11 能源可持续发展的三个基准―可获得性 2003世界天然气探明储量175.78万亿M3 9.2% 8.9% 8.9% 5.5% 4.2% 63.3% 中东 欧洲及欧亚大陆 南美和中美 非洲 北美 亚太地区 2003世界石油探明储量,11477亿桶 35.4% 7.8% 7.7% 4.2% 4.1% 40.8% 中东 欧洲及欧亚大陆 南美和中美 非洲 北美 亚太地区 来源:BP世界能源统计2004 n 世界石油和天然气资源 ―两种资源、两个市场 ?世界石油储采比41年.探明储量中 国占2.1%,美国占2.7%. ? 2003年全球消费36.36亿吨,中国占 7.6%,美国占25.1%. ?世界天然气储采比67年.中国储量 占1%,美国占3%. ? 2003年全球消费261.9亿M3,,

中国 占1.3%,美国占24.3%. ?近年国际纷争都围绕着石油 ?全世界关注中国2020年石油需求 CCT 2001.3

12 能源可持续发展的三个基准―可获得性 n世界煤炭的可获得性 ?世界煤炭储采比192年. ?探明储量中国占11.6%,美国占 25.4%. ?2003年全球生产25.19亿toe, 中国占33.5%,美国占21.7% ?全球消费25.78亿toe,中国 占31.0%,美国占22.3% . 34.2% 7.4% 5.3% 24.8% 28.1% 0.2% 中东 欧洲及欧亚大陆 南美和中美 非洲 北美 亚太地区 2003世界煤炭探明储量9844.53亿吨 CCT 2001.3

13 能源可持续发展的三个基准―可达到性 g可达到性和可负担性 n能源安全供应:国内国外资源、能源储备、运输保障 n能源经济问题―可负担性 中国几个城市的能源可供性及经济性比较 来源:城市能源价格调查 油品和重油>

天然气>

煤炭 天然气>

油品和重油>

煤炭 天然气是煤炭的3倍多 天然气 >

油品和重油 >

煤炭 天然气是煤炭的近4倍 同等热值能源价格比 2200元/t 2200元/t 2200元/t 轻油 1500元/t 1500元/t 1500元/t 重油 (41.80 MJl/kg) 1.2元/m3 2.1元/m3 1.8元/ m

3 天然气 (35.32 MJ/m3) 120元/t(自产高硫煤) 300元/t以上(外地购进) 350元/t左右 260元/t左右 煤炭 (20.90 MJ/kg) 主要能源价格油制品、天然气、煤炭、水能、 沼气 油制品、天然气、煤炭 油制品、天然气、煤炭、部 分可再生能源 可供能源 重要能源消费城市 自产高硫煤、天然气和水能 主要能源消费城市 能源输入,远离能源产地 首都,2008奥运会举办城市 能源主要靠外供 重庆 上海 北京 CCT 2001.3

14 能源可持续发展的三个基准―可达到性 z 国际煤炭价格有很强竞争优势

0 20

40 60

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1987 1992

1997 2002

2007 2012

2017 2022

2027 US$/tce 原油 天然气 煤 实际的和预测的国际燃料价格,1987-2030 ―IEA和WECIIASA预测 煤炭占世界能源供应比例: 2000年26 %,

2010 25%, 2020年24 %,

2050 年22 % 世界煤炭需求总量将上升 来源:WEC报告 CCT 2001.3

15 能源可持续发展的三个基准―可达到性 g各国能源消费结构取决于资源条件和经济条件 n世界能源消费总量居前十位的国家 ?美国、中国、俄罗斯、日本、德国、印度、英国、韩国、巴西和伊 朗,共消费世界58.3%的能源. 其中以煤炭为主国家:中国 (66%)、印度(56%)―煤炭生产国和发展中国家 以石油为主国家:沙特( 56%)、韩国( 51%)、日本( 48%)、巴西( 48%)、 美国( 46%)、德国(39%)―石油生产国或经济发达国家 以天然气为主国家:阿尔及利亚 (70%)、俄罗斯 (55%)、伊朗 (52%)、 英国(39%)―天然气生产国或经济发达国家 煤炭消费量居前六位:中国、美国、印度、日本、俄罗斯、德国 石油消费量居前六位:美国、中国、日本、俄罗斯、德国、韩国 天然气消费居前六位:美国、俄罗斯、英国、德国、韩国、日本 CCT 2001.3

16 能源可持续发展的三个基准―可接受性 g社会利用能源所考虑的问题 z可支撑经济发展 z能满足日益增长的人民生活需求 ?IEA: 到2030年, 无法得到能源或能源来源不稳定的人口数减少一半 z可满足不断严格的环境需求 ?区域环境:减排SO

2、TSP、PM

10、PM2.5,符合污染物排放标准 ?全球环境:减缓气候变化 ?提高燃烧效率:目前 ?碳埋存: 正在进行研发,2020之后应用 CCT 2001.3

17 中国能源发展战略 g节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展 g国民经济和社会发展第十一个五年规划(纲要) n 优化生产和消费结构,构筑稳定、经济、清洁、安 全的能源供应体系 n 有序发展煤炭生产 n 积极发展电力 n 加快发展石油天然气 n 大力发展可再生能源 CCT 2001.3

18 中国能源发展战略 加强节能 提高能效 以煤为主 多元化发展 可再生能源和 氢能利用 能源/技术发展 节能和提高能效洁净煤技术石油安全体系先进核能技术大型水电工程电力输配系统可再生能源利用氢能与燃料电池CCT 2001.3

19 g美国能源结构调整 n增加本国石油、天然气、煤炭和电力产量 ?2002年美国能源消费总量2293.0Mtoe ?石油39%、天然气26%、煤炭24%、核电8%、水电3% ?2002年煤炭产量9.40Mtce,世界第一位,占世界总量23.7% n发展以煤炭为基础的洁净煤技术 ?美国能源资源:石油40年,煤炭220年 ?煤炭目前最廉价,不少洁净煤技术已实现商业化 n今后10年拿出100多亿美元,加强能源基础设施建设 ?其中用于煤炭清洁燃烧技术的开发和应用占20亿美元 CCT 2001.3

20 g提高能源效率,减少能源消费总量 ?燃洗选加工煤,提高燃烧效率 ?超临界机组效率发电可达42-45%;

?IGCC供电效率达45%以上;

?先进工业锅炉技术,可提高锅炉热效率20个百分点. g减少环境污染 ?选煤可降低煤灰分50~80%,脱硫约40%.洗100Mt动力煤,可减排SO2

600 ~700Kt,去除矸石10~15Mt,还可减少大量无效运输. n循环流化床燃烧劣质煤,实现炉内脱硫,脱硫率80-90%;

n采用烟气净化技术可实现燃烧后脱硫,脱硫率达90%以上. n多联产:提高能源效率,实现资源综合利用,减少污染 中国发展洁净煤技术的作用 CCT 2001.3

21 中国发展洁净煤技术的作用 g以本国资源为主,满足未来能源需求,........