改革開放30年來，我國經濟持續高速發展，能源消費量也隨之快步攀升。數據顯示，當前我國GDP占世界的7%，能源消費卻占世界能源消費總量的17.7%。顯然，目前的經濟增長方式難以持續，將受到能源資源尤其是環境的嚴重制約。

而從世界范圍來看，全球氣候變化正在推動世界向低碳經濟發展，能源利用將進一步向節能、高效、清潔、低碳方向轉變，世界主要國家紛紛在調整能源戰略。這些因素都促使中國加快能源結構調整，為未來的經濟發展爭取更多的主動權。

相關資料顯示，我國將2010～2050年作為能源體系的轉型期，在此期間，能源體系要從目前的粗放、低效、高排放、欠安全的能源體系，逐步轉型為節約、高效、清潔、多元、安全的現代能源體系。其中2010～2030年被定義為轉型期中的攻堅期，而2010～2020年，特別是“十二五”期間，更是轉型的關鍵。

中國工程院院士倪維斗認為，在整個能源體系轉型期內，即使考慮到核能和可再生能源均得到極大發展，煤炭也仍將在我國能源供應中起主導作用。因此，煤的清潔高效利用是中國式低碳經濟的關鍵。

多年來，倪維斗一直在為推進IGCC（整體煤氣化聯合循環發電系統）與多聯產相結合的煤炭清潔利用技術而積極奔走，他認為，“IGCC+多聯產”符合中國煤炭資源豐富的國情，且發展潛力巨大。

在他和其他方方面面的積極推動下，我國首座IGCC示范工程項目——華能天津IGCC示范電站于2009年7月6日正式開工。這對于進一步推動我國潔凈煤發電技術的發展、促進煤炭清潔高效利用、增強自主創新能力具有非常深遠的意義。“以煤為主”不容回避

從我國的能源消費結構來看，煤炭一直占據比較大的比重。根據國家能源局2009年公布的數據，煤炭在能源消費總量中所占比重雖有所下降，但仍占68.7%，遠高于石油、天然氣及其他可再生能源的比重。

根據中國工程院《中國能源中長期（2030、2050）發展戰略研究》的數據，在對可再生能源、核電、天然氣、石油需求作比較樂觀估計的情況下，到2050年，煤炭在一次能源構成中仍將占有40%的比例，而年煤炭需求量不會低于25億噸標準煤。這意味著，在2010～2050年我國能源體系轉型期內，累計消耗的煤炭總量將達到1000億噸標準煤。

“在近30～40年內,我國能源可持續發展中無法改變以煤為主的現實。”倪維斗說。

科技部部長萬鋼在一次演講中也表示，在節能減排方面，中國面臨的最大挑戰，就是以煤炭為主的能源結構。

根據我國能源戰略規劃，我國對各個階段能耗總量控制設定的目標為：到2020年實現能源消費總量為40億噸標準煤，到2030年能源消費總量為45億噸標準煤，2050年能源消費總量為50億～55億噸標準煤。顯然，要想實現這3個階段能耗總量的控制目標，如何打好“煤炭牌”是關鍵。

在今年6月舉行的中國能源戰略與“十二五”能源發展論壇上，國家能源局副局長吳吟也表示，應結合當前背景，轉變能源戰略理念，促進煤炭的綠色生產和清潔利用。

IGCC“后勁”足

從發電的角度看，目前國內煤炭清潔利用主要有兩個方向，一個方向是超臨界、超超臨界燃煤發電技術。這種技術旨在讓煤更有效率地燃燒，產生溫度更高的蒸汽和壓力。蒸汽被用來推動渦輪發電。該技術對污染物采取的是“尾部處理”的治理方式，即通過安裝脫硫、脫塵及脫硝等設施實現排放達標。

另一個方向是整體煤氣化聯合循環（即IGCC）。與上述技術不同的是，IGCC采取的是先治理后發電的污染物控制策略，即先將煤進行氣化處理，把氣態煤中的污染物脫除后再燃燒發電。因此，IGCC能夠更有效地控制二氧化硫、氮氧化物、粉塵和汞等污染物的排放。

倪維斗告訴記者，從國內的應用情況來看，超臨界、超超臨界燃煤發電技術比較成熟，成本也比IGCC更低，是目前的主流技術，但“這種形式并非一成不變”。

據倪維斗介紹，歐洲從1998年就啟動了AD700（蒸汽參數達37.5MPa，700℃/ 720℃的先進超臨界燃煤電廠技術）計劃，預計運行溫度將提高到700攝氏度，壓力將提高到375個大氣壓。但經過十多年的努力，仍有許多技術問題尚未解決。

“最主要的就是材料的問題。運行溫度提高后，鍋爐的過熱器材料及管道需要采用更耐熱的鎳基合金，落實到每一個千瓦數的成本會很高。”倪維斗說。而由于超臨界燃煤技術采用“尾部處理”的治理方式，在未來對排放物控制愈加嚴格的情況之下，該項技術的排放物治理成本也會越來越高。

此外，超臨界燃煤技術在煙囪中排放的二氧化碳濃度和壓力都比較低，這也為碳捕獲帶來了不小的困難。

“就目前的超臨界燃煤技術而言，想要進行二氧化碳捕獲的話，成本至少要翻一番，發電效率要降低11個百分點，如果原來是44%，二氧化碳脫除后變成33%了。”倪維斗說。

與超臨界燃煤技術相比，IGCC采取的則是先治理、后發電的污染物控制策略。對二氧化碳，可以在燃燒以前、在高濃度高壓力條件下將其脫除。

“當然，IGCC的二氧化碳脫除也需要一定的效率降低的代價，但比"尾部處理"方式的成本要低一些，對發電效率的影響也比較小，降低6～7個百分點。這是IGCC發展的主要驅動力，也是比較大的優勢所在。”倪維斗說。

倪維斗告訴記者，目前IGCC的初期投入相對較高，發電成本是普通發電成本的1.5～2倍。但煤在氣化之后的用途非常廣泛，比如做化工原料，或是合成高附加值的燃料等，如果把發電和多聯產進行耦合，統一考量，對物質流、能量流加以優化，那么投資的整體效益也會得到提高。

“與超臨界燃煤技術相比，IGCC在發電效率方面相對來說有更大提升空間，在污染物治理、脫碳方面也有獨特優勢，還能通過和多聯產耦合降低建設成本，因此具有很大的發展潛力。”倪維斗總結說。

“三個五年”的戰略思考

雖然IGCC多聯產具有多方面的優勢，但該項技術在國內的發展卻較為緩慢。倪維斗告訴記者，發展阻力主要來自兩個方面。一個是發電和化工行業結合的思想阻力比較大，二是相關部門對IGCC的一些偏見，從而持過度謹慎的態度。

不過，在倪維斗和其他方方面面的積極倡導下，我國首個IGCC示范工程項目——華能天津IGCC示范電站已于2009年7月6日開工。對IGCC和多聯產的認識，尤其在國家層面已經見到可喜的變化，觀念上也有所“松動”。

據了解，工程第一階段的規劃是建設一臺25萬千瓦等級的IGCC發電機組，機組采用華能自主研發且具有自主知識產權的2000噸/天級兩段式干煤粉氣化爐。首臺機組計劃于2011年建成。據華能天津公布的數據，該示范電站建成后，發電效率可達42%，脫硫效率達99%以上，可回收高純度的硫元素，并將氮氧化物的排放控制在較低的水平。

倪維斗表示，該項工程在氣化爐的自主研發，凈化裝置、發電裝置的整體控制等方面，都具有重要的示范意義和探索價值。

記者還了解到，在倪維斗的積極努力下，他所倡導的IGCC多聯產已被寫入《新興能源產業規劃》及“十二五”期間的能源發展規劃當中。

對于IGCC多聯產在國內的發展現狀，倪維斗認為示范工程太少，國家應再批3～5個試點，同時采取自主研發與引進國外先進技術相結合的方式，通過互相的對比和學習，進一步加快發展步伐。他還向記者闡述了自己 “三個五年”的戰略思考： “比較理想的狀態是，2011～2015年，也就是"十二五"期間，能夠建成3～5個示范項目，積累經驗；"十三五"期間開始進行小規模推廣；2020年以后，進行比較大規模的推廣。”