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能源是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐與命脈，現(xiàn)階段化石能源的消耗及污染物排放不僅是我國也是全世界共同關(guān)注和著重解決的問題�；痣娦袠I(yè)作為我國電力工業(yè)中的主力軍，在節(jié)能減排工作中占有舉足輕重的位置。近日，中電傳媒記者就火電廠節(jié)能減排工作采訪了國電科學技術(shù)研究院鍋爐技術(shù)研究所副總工程師孫久啟，了解到火電與農(nóng)業(yè)原來是一對“好搭檔”。
碳捕集和封存技術(shù)對節(jié)能減排至關(guān)重要
記者：為什么要發(fā)展碳捕集與封存技術(shù)？
孫久啟：目前，通過二氧化碳捕集和封存技術(shù)(CCS技術(shù))捕集火電廠尾氣中的二氧化碳并加以利用是應對全球氣候變化的重要手段，且目前的CCS技術(shù)，已經(jīng)可以將化石燃料燃燒生成的二氧化碳生產(chǎn)量減少90%。
記者：我國碳捕集與封存技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀?
孫久啟：這幾年，碳捕集與封存技術(shù)因得到國家大力支持發(fā)展迅猛，我國已掌握多種具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。按在作用于化石燃料使用過程中的階段不同，碳捕集技術(shù)可分為燃燒后捕獲、燃燒前捕獲及富氧燃燒捕獲。燃燒后捕獲技術(shù)布置在鍋爐煙道尾部，對電廠布局影響小，技術(shù)改造難度低，技術(shù)相對簡單成熟，因而與燃煤火電廠的契合度最高。燃燒后捕獲技術(shù)又包括化學吸收法、物理吸收法、膜分離法等，其中，化學吸收法應用最早，技術(shù)最成熟，是目前電廠CCS技術(shù)的首選。
二氧化碳儲存技術(shù)分為地質(zhì)儲存、生物儲存、海洋儲存、礦物儲存(礦石碳化)以及工業(yè)利用等。
目前我國華能高碑店熱電廠、華能石洞口第二電廠、中國石化勝利油田、山西瑞光熱電公司等已完成碳捕集項目建設，其中華能石洞口第二電廠可實現(xiàn)年捕集二氧化碳10萬噸。
火電廠余熱利用技術(shù)多元
記者：火電廠余熱利用對節(jié)能減排有何意義?
孫久啟：熱電聯(lián)產(chǎn)分布式發(fā)電是能源高效利用的理想途徑，可實現(xiàn)高品質(zhì)電能與低品質(zhì)熱量需求的有機統(tǒng)一。熱電(冷)聯(lián)產(chǎn)技術(shù)被列入國家“十三五”節(jié)能規(guī)劃，是我國現(xiàn)階段能源技術(shù)的重要發(fā)展方向。按照《2010年熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃及2020年遠景發(fā)展目標》，到2020年全國熱電聯(lián)產(chǎn)機組總裝機容量要達到2億千瓦。
記者：火電廠余熱利用技術(shù)有哪些？
孫久啟：余熱利用的核心是充分利用火電機組的冷源熱損失和熱能梯級利用。我主要結(jié)合植物工廠建設地域及機組凝汽系統(tǒng)特點，介紹幾種典型供熱(冷)技術(shù)。一是在內(nèi)蒙古、寧夏、新疆、河北等缺水地區(qū)，利用空冷機組可以高背壓運行的特點實現(xiàn)熱能分級利用。二是在山東、河北、河南、東北等地區(qū)，對濕冷機組的供熱系統(tǒng)進行改造，實現(xiàn)供熱系統(tǒng)熱能分級利用。三是針對植物工廠供冷需求采用溴化鋰吸收式制冷技術(shù)。四是采用基于Co-ah循環(huán)的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱技術(shù)。
火電與農(nóng)業(yè)存在巨大合作潛力
記者：火電與農(nóng)業(yè)之間有何聯(lián)系？
孫久啟：二氧化碳是植物生長必需的肥料，由于蔬菜溫室覆蓋嚴密，特別是嚴冬季節(jié)，溫室內(nèi)的二氧化碳濃度僅為100ppm，而作物生長所需的最佳濃度為800～2000ppm，作物經(jīng)常處于“饑餓”狀態(tài)，導致無法進行高效率的光合作用從而影響其生長，二氧化碳供給儼然已成為制約農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵因素。而大型火電機組恰有大量低品位余熱和二氧化碳亟待消納，兩個行業(yè)可以充分互補，可以說是“天作之合”。
記者：火電廠排放的二氧化碳“氣肥”有何優(yōu)勢？
孫久啟：為保證植物生長所需的溫度，溫室大棚普遍采用燃煤或天然氣鍋爐、地源熱泵等方式供暖，與利用大型火電廠供熱相比較，其整體能耗明顯偏高，供熱成本非常高，存在熱源容量小、供熱不穩(wěn)定等問題，影響溫室種植產(chǎn)量和質(zhì)量。目前，碳捕集產(chǎn)生的二氧化碳純度已達食品級，完全可以滿足農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量要求，且相比溫室大棚中普遍利用煤油、液化石油氣等物質(zhì)燃燒，或碳酸鈣(CaCO3)+氯化氫(HCl)產(chǎn)生二氧化碳等方法，采用碳捕集二氧化碳技術(shù)更具有環(huán)保和規(guī)模優(yōu)勢。
實踐證明，二氧化碳氣肥技術(shù)可加快蔬菜等作物的生長速度、增加植物干重、減少農(nóng)藥的使用、提高產(chǎn)量。
以二氧化碳作“氣肥”在歐美發(fā)達國家早已廣泛應用，我國目前只在部分省市的溫室大棚及大田應用，比如呼和浩特、赤峰、烏蘭察布、包頭、鄂爾多斯等地。
記者：火電與農(nóng)業(yè)“搭檔”，會產(chǎn)生怎樣的效益？
孫久啟：將工業(yè)生產(chǎn)的巨量的、大自然已不能自然消納的二氧化碳用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，我們稱之為“富碳農(nóng)業(yè)”。
對火電企業(yè)來說，基于植物工廠的火電廠余熱及二氧化碳利用技術(shù)，是火電廠持續(xù)生存發(fā)展的一條新的技術(shù)路徑�；痣娖髽I(yè)可與農(nóng)業(yè)企業(yè)直接對接，高效、大規(guī)�；厥绽糜酂�，通過節(jié)能服務公司以合同能源管理模式與農(nóng)業(yè)企業(yè)分享利潤。此外，還可以給農(nóng)業(yè)企業(yè)提供直供電源，滿足其人工光源需要，降低輸電損耗。
對農(nóng)業(yè)企業(yè)來說，一方面農(nóng)業(yè)企業(yè)依托火電廠的穩(wěn)定熱(冷)源，在穩(wěn)定生產(chǎn)、保證質(zhì)量、調(diào)控植物生產(chǎn)周期、反季節(jié)及跨地區(qū)作物生產(chǎn)、應對極端天氣變化等方面將具有壟斷性優(yōu)勢。另一方面，農(nóng)業(yè)企業(yè)直接對接火電廠，高效、大規(guī)模吸收二氧化碳，通過檢測認證，利用生物碳匯政策，獲得相關(guān)收益。還可利用火電廠的熱電冷三聯(lián)產(chǎn)優(yōu)勢，建設規(guī)�；笮屠鋷�，節(jié)約能源成本。
從社會效益來看，發(fā)展“富碳農(nóng)業(yè)”，能擴大當?shù)剞r(nóng)民就業(yè)，提高土地集約化運營水平,有條件的地區(qū)還可以建立“富碳農(nóng)業(yè)”示范區(qū)，為國家節(jié)能減排分憂解難。
