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Little Tips:
由于世界石油和天然氣價(jià)格居高不下,全球發(fā)電能源構(gòu)成正出現(xiàn)重大轉(zhuǎn)變,煤炭將重新成為新建電廠的首選燃料。當(dāng)前世界發(fā)電燃料再度轉(zhuǎn)為以煤為主決非偶然,而是由多種因素促成的。其中最重要的是清潔煤技術(shù)的研究發(fā)明,使煤炭利用更加環(huán)保、更為經(jīng)濟(jì)。這不僅是產(chǎn)業(yè)界的重大轉(zhuǎn)變,更證明了科學(xué)技術(shù)對于世界能源利用的推進(jìn)作用。
煤炭可能干凈嗎?
作為燃料,煤炭兼?zhèn)涠囗?xiàng)優(yōu)勢。首先,它的儲量豐富、分布廣泛:缺乏其他化石燃料的國家,如德國和南非,卻擁有堆積如山的煤炭。因此,煤炭的價(jià)格也很低廉。盡管煤炭的價(jià)格在過去幾年里有所上浮,但燃煤發(fā)電站的運(yùn)營成本仍低于幾乎任何一種其他類型的發(fā)電站。
但煤炭也是種污濁不堪的燃料。它會隨著燃燒釋放大量煤煙和有害化學(xué)物質(zhì),因此許多西方國家已經(jīng)不再鐘情于它了。更糟的是,燃煤發(fā)電站的單位發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳量幾乎是天然氣發(fā)電站的兩倍。
直接的解決之道是令燃煤發(fā)電變得更加清潔,而且這正是西方國家里的那些公用事業(yè)公司們多年來為達(dá)日漸苛刻的空氣污染的標(biāo)準(zhǔn)所不斷努力的方向。
然而,減少二氧化碳的排放量則需另辟蹊徑。同大多數(shù)富國一樣,英國燃煤發(fā)電站的平均燃燒效率在35%左右。但是三井巴布科克(Mitsui Babcock)能源有限公司(一家工程公司)宣稱其最新設(shè)計(jì)的發(fā)電站可以將燃燒效率提升到46%。該公司預(yù)計(jì)新設(shè)計(jì)比起舊設(shè)計(jì)可以令燃料消耗和污染物排放減少23%。
許多方法均能減少燃煤發(fā)電站制造的各類排放物,所以這類燃煤發(fā)電站對環(huán)境的污染至少不會超出燃?xì)獍l(fā)電站的水平。但是借由濾除煙道氣體中的二氧化碳并將其儲存起來從而令煤炭更加清潔的各類技術(shù)已然出世。雖理論可行,但代價(jià)高昂。另外,不同于提升燃燒效率的各種改進(jìn),給電站追加捕碳技術(shù)根本無利可圖。結(jié)果,人們至今沒有建造一座此類電站。
捕碳究竟如何進(jìn)行呢?大多數(shù)公用事業(yè)公司都將目光聚焦在三種基本設(shè)計(jì)上。同其他污染物一樣對待二氧化碳并將其從煙道氣體中分離出來是改造現(xiàn)有發(fā)電站的設(shè)計(jì)中最簡單易行的方案。許多企業(yè)已經(jīng)采用這種"氨凈化"途徑,例如從天然氣中去除二氧化碳。但是,該法還不適于大規(guī)模使用,因?yàn)橛靡晕詹⒓訜岷筢尫湃芙獾亩趸嫉陌比芤狠^昂貴。
"燃料增氧(Oxyfuel)"電站則通過其他途徑避開了將氧和氮從煙道氣體中分離的難題,即用純氧而非空氣燃燒煤炭,產(chǎn)生的管道氣體幾乎僅僅是二氧化碳。但是燃燒前將氧氣從空氣中分離所需的能源幾乎不亞于上述將氮?dú)膺^濾所需的耗費(fèi),這就使得兩者在效率損失上不相上下。
第三種途徑稱為"結(jié)合氣化的綜合循環(huán)途徑(IGCC)"。該途徑同樣需要氧氣,但這是作為化學(xué)反應(yīng)之用而不是燃料。當(dāng)煤炭在氧氣中加熱時(shí)經(jīng)化學(xué)反應(yīng)會形成二氧化碳和氫氣。二氧化碳經(jīng)氨溶液吸收,而氫氣則送往改進(jìn)型熔爐燃燒。如此,氨凈化的成本將低于普通方法,因?yàn)橹盎瘜W(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳是高濃度的。工程師們也正在用允許氫氣而不允許二氧化碳通過的半透膜做實(shí)驗(yàn)。在美國和歐洲,現(xiàn)有四座IGCC示范電站,盡管目前為止任何一家都無法將碳永久性地封存起來;相反,很容易釋放而進(jìn)入大氣。AEP計(jì)劃的新電站將采用類似的設(shè)計(jì)。
喬治•布什是一個忠實(shí)的信徒。2003年他公布了一項(xiàng)補(bǔ)貼計(jì)劃用以建造一座零排放的IGCC電站,該電站名為"Future Gen",該計(jì)劃將歷時(shí)十年。就其他方案而言,歐盟正在給予涉足燃料增氧的公用事業(yè)公司財(cái)力支持,這是方案中的一部分。電力公司們強(qiáng)調(diào)政府的宣傳報(bào)道也是必須的,因?yàn)檫@種存在疏漏的技術(shù)還很不成熟。但是,很難相信沒有強(qiáng)有力的措施,如制定長期減排目標(biāo)或?qū)Χ趸寂欧耪鞫惖,而僅憑蒼白無力的宣傳就能夠促使該技術(shù)不斷成長和發(fā)展。除去燃煤電廠產(chǎn)生的排放物的技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn),但是離開政府的監(jiān)管和激勵后將無人問津。
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