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新奥探索具中国特色新能源利用之路

企业风向标中国仪表网2009年11月09日 11:28人气:617

 尽管受国际金融危机的影响,能源需求下降、价格下滑,但许多国家还是把发展新能源作为应对危机的重要措施。奥巴马政府提出通过一场创新的技术革命,将绿色的新能源打造成拉动美国经济发展的新引擎。温家宝总理指出,我国要在新能源等若干关系长远发展的领域抢占经济科技制高点,使国民经济和企业发展走上创新驱动、内生增长的轨道。近年来,我国水电、核电、风电、太阳能等清洁和可再生能源发展迅速,水电装机容量已达1.7亿千瓦,居世界第一位;风电装机规模连续3年实现翻番增长,装机容量达到1220万千瓦,居世界第四位,预计到2010年将突破2000万千瓦;核电装机容量虽然仅910万千瓦,但在建的规模达2540万千瓦,是目前世界在建核电规模最大的国家;太阳能光伏电池年产量超过200万千瓦,居世界第一位;太阳能热水器使用量和年产量均占世界产量一半以上。新能源已从高高的殿堂走入当今中国的经济、社会甚至是普通人的生活,并且将在我国今后的能源保障、碳减排和整个经济发展中发挥出越来越重要的作用。

  以技术创新为突破,新能源有望成为未来经济发展的有力引擎

  自从在金融危机中就职的美国总统奥巴马抛出其能源政策蓝本--《美国新能源》报告后,全世界的视线都聚焦于新能源。在奥巴马的能源新政中,核心是大力发展新能源、节能增效,也是其《2009年美国复苏与投资计划》的重要组成部分。能源专家武建东指出,从奥巴马政府已经提出的能源政策来看,其核心是通过一场创新的技术革命,将绿色的新能源打造成拉动美国经济发展的新引擎。

  实际上,近年来,随着能源供应压力和温室气体减排压力的日益加大,尤其是在金融危机爆发全球经济持续衰退以来,开发清洁的新能源,提高能源效率、促进能源节约和减少排放,寻找新的经济增长点,正成为各国的新目标。

  在9月22日举行的联合国气候变化峰会上,国家主席胡锦涛指出,我国将进一步把应对气候变化纳入经济社会发展规划,并继续采取强有力的措施,其中包括大力发展可再生能源和核能,争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右。

  保障能源供应和应对气候变化的压力,寻求传统经济模式突破的途径,积极开发新能源和可再生能源,需要人们观念的转变、认识的提高,但根本上要依靠能源技术的进步和创新。

  国务院总理温家宝9月21日和22日召开三次新兴战略性产业发展座谈会,听取经济、科技专家的意见和建议。与会的47名中科院院士和工程院院士,大学和科研院所教授、专家,企业和行业协会负责人就发展新能源、节能环保、电动汽车、新材料、新医药、生物育种和信息产业建言献策。在座谈会上,温家宝指出,国际金融危机对世界经济的影响是深远的,对我国经济发展既带来机遇也带来挑战。全球每一次大的经济危机都会伴随着科技的新突破,进而推动产业革命,催生新兴产业,形成新的经济增长点。当今世界,一些主要国家为应对这场危机,都把争夺经济科技制高点作为战略重点,把科技创新投资作为最重要的战略投资,把发展高技术及产业作为带动经济社会发展的战略突破口。这预示着全球科技将进入一个前所未有的创新密集时代,重大发现和发明将改变人类社会生产方式和生活方式,新兴产业将成为推动世界经济发展的主导力量。面对全球新一轮科技革命的挑战,我们完全有能力在若干关系长远发展的领域抢占经济科技制高点,使国民经济和企业发展走上创新驱动、内生增长的轨道。温家宝指出,选择关键核心技术,确定新兴战略性产业直接关系我国经济社会发展全局和国家安全。新兴战略性产业要真正掌握关键核心技术,否则就会受制于人;要具有广阔的市场前景和资源消耗低、带动系数大、就业机会多、综合效益好的产业特征;要充分利用现有和潜在的优势,促进产学研结合,促进科技与经济结合,促进创新驱动与产业发展结合。

  工博会集中展示科技创新,新奥区域能源整体解决方案体现传统能源和可再生能源的完美结合

  正是在这种大背景下,中国最具影响力的国际工业品牌展――2009中国国际工业博览会,3日在上海新国际博览中心隆重开幕。作为促进中外经济技术合作交流的重要窗口和平台,本届展会围绕科技、城市、生活三大要素,针对世博会的科技需求,集中展示了科技创新在建设、能源、环境、运营、展示及安全等领域所取得的重大成果。

  据悉,展览项目从世博科技专项、节能减排成果、奥运科技适用成果、863及科技支撑计划等相关渠道征集和遴选,同时吸收和选择国内外其他企业围绕上述主题的技术成果参展。记者看到,12.5万平方米的展示面积吸引了18个国家和地区的1869家中外展商参加,其中境外参展比例接近30%。主要展区包括数控机床与金属加工、工业自动化、环保技术与设备、信息与通信技术应用、新能源与电力电工等,以及今年首次设立的世博科技和航空航天技术等。整个展会涵盖了当今世界的热点技术,汇聚了中外行业领头企业,彰显了现代工业的世界级水准和中国先进装备制造业的新成就,突出展示了中国工业从“中国制造”迈向“中国创造”的华美乐章。

  数控机床与金属加工展汇聚了中国重型机床三大金刚,世界激光加工三巨头和中国钣金加工五强;新能源与电力电工展囊括了上海电气(10.25,0.18,1.79%)集团、河北金风等新能源及电力领域的最新技术成果;今年首次设立的航空航天技术展吸引了中国商用飞机有限责任公司、上海机场(15.45,-0.08,-0.52%)集团有限公司以及美英法俄等国内外多家知名企业参与;同样是今年新设立的世博科技展,约占整个展区的一成面积,分成总况展区、世博绿色能源与节能减排展区、世博规划与工程建设展区、环境改善与生态综合治理展区、世博信息与服务展区、世博安全健康展区、未来城市发展展区等七个部分。其中,世博绿色能源与节能减排展区突出绿色世博和低碳世博的理念,重点展示新能源和节能减排技术成果。参展项目约56项,主要包括新能源汽车的应用和新能源与节能技术大规模综合利用等。

  在新能源与节能技术大规模综合利用的的参展项目中,新奥集团以多块双结硅基薄膜太阳能电池板构建的房屋形的展台尤其引人注目。据介绍,新奥的双结硅基薄膜太阳能电池板分为透明和不透明两类,分别适用于建筑的屋顶、幕墙以及外窗玻璃,能够更好地体现太阳能光伏发电和建筑的一体化特色。电池板最大面积可达5.7平方米,是目前世界上最大面积的太阳能电池板,也可视需要分割成1/2和1/4的尺寸。

  走入新奥这间“太阳能电池板房屋”,满载着绿色微藻溶液的条条玻璃管和

  片片玻璃板十分“抓眼”。展会负责人告诉记者,这里展示的是新奥的微藻生物能源技术。容器中这种经过严格筛选和转基因培育的微藻,含油量高、繁殖速度快,目前6小时就能繁殖一代,以后还能提高到3小时繁殖一代。微藻不仅可以用来生产生物柴油,还具有非常好的吸收CO2、降低碳排放的作用。

  将先进的光伏和微藻生物技术搬到现场,通过写实的太阳能光伏建筑和微藻生长的过程,新奥的展台让观众了解到了这些先进技术的实际应用,拉近了观众和新能源这种相对高深技术的距离。此外,展台还用动画的形式介绍了基于系统能效的区域能源整体解决方案,给人们展现了一幅传统煤基能源和可再生能紧密结合、能量高效梯级利用、能源生产端和应用端双向实时响应和智能控制,以及CO2资源化(同时实现CO2减排和碳资源循环利用)的美好情景。

  积极推进“煤基能源生产零排放系统”,新奥走出具有中国特色的新能源利用之路

  新奥集团的区域清洁能源整体解决方案是基于系统能效的先进理念,通过对能源开采、能源转化、能源利用、能源回收四个环节在空间和时间上的智能管理,实现资源的优化配置和系统节能。通过能源技术集成和智能系统优化,解决“物质流、能量流、信息流”的网络化智能控制,进而为生活区、工业园、整个城市等区域提供以系统能效为核心的“资源、能源、环境一体化”清洁能源解决方案。因这一理念完全符合2010年上海世博会“沪上·生态家”项目对于未来家园的环保、智能等建设理念,新奥集团成为该项目的能源系统建设的合作者;依托该理念设计的区域能源解决方案也被内蒙古达拉特旗市采纳为市区煤厂、电厂等污染源头的零排放治理方案。

  在能源生产方面,目前新奥正在以地下气化采煤技术、非燃烧催化气化、甲烷化技术、微藻生物能源技术、低成本制氢为五大核心技术,实现煤基能源生产的零排放和“系统能效”最大化。

  新奥的催化气化技术采用无氧非燃烧煤气化(21.90,-0.19,-0.86%)工艺,气化过程不产生氮氧化物、二氧化硫等污染物,实现了煤的清洁气化;催化气化工艺集气化工段、变换工段和甲烷化工段为一体,与传统的煤制天然气工艺相比具有成本低、工艺简单的优势;气化过程无氧,省去了传统煤气化工艺的空分制氧工段,简化生产工艺流程,节省设备投资;气化产生的固体残渣还可用作建材原料,实现了废弃物的资源化利用。

  其地下气化是将气化剂输送到地下通道实现煤的可控化学反应,生成低成本合成气,从而解决我国低品位褐煤和深层煤难开采和利用的问题。该技术集建井、采煤、地面气化三大工艺为一体,变传统的物理采煤为化学采煤,具有安全性好、投资少、效益高、污染少等优点。

  新奥的甲烷化技术是以地下气化采煤和催化气化产生的合成气为原料,通过低成本加氢化学固碳工艺合成高纯度甲烷。在甲烷化过程中,通过引入风能、太阳能等可再生能源和低谷电制氢以调节原料气中氢碳比,促进一氧化碳和二氧化碳向甲烷的转化,提高煤炭的转化率和甲烷的产率,实现二氧化碳的减排;同时集成能量梯级利用和废水回用处理等技术,实现生产过程的能源和资源的高效利用;富余的二氧化碳由微藻通过光合作用吸收,从而实现二氧化碳的零排放。

  其微藻生物能源技术是采用微藻高通量筛选、微藻转基因、高含油微藻高密度立体养殖和高效低成本光生物反应器技术,通过微藻光合作用吸收煤化工含氮、硫的二氧化碳废气,同时生产清洁生物能源。

  在占地约5000平方米的新奥集团面向国际社会的清洁能源核心技术研发平台和产业技术链示范工程――新奥煤基能源生产零排放技术系统试验中心,通过催化气化、地下气化采煤、甲烷化、微藻生物能源、低成本制氢等关键技术的有机组合,一条煤基能源生产零排放的生态循环技术链,清晰地展现在面前。该技术链通过将传统能源和可再生能源进行有机地结合,使得煤电、风电、太阳能光伏发电、微藻生物能源技术等实现优势互补,从而能够高效解决传统煤化工生产过程中的“三废”问题,尤其通过“生物吸碳”和“化学固碳”两条新型固碳通路,实现二氧化碳的零排放,最终形成可持续的“资源、能源、环境一体化”的清洁生产模式。

  据悉,3年内,新奥集团将分别在内蒙古乌兰察布和广东湛江建设煤基能源生产零排放和能源服务的示范化基地,优化实施区域清洁能源整体解决方案。

  据统计,2008年,在我国的能源消费结构中煤炭占69%;在亚太地区,煤炭占能源消费总量的51%,在全球能源消费结构中,煤炭占24.2%。在未来很长的一段时间内,我国以煤为主的能源消费结构都无法改变。积极推进“煤基能源生产零排放系统”,新奥可望走出符合中国国情、具有中国特色的新能源利用之路。
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