多重频发的生态危机迫使人类对传统生产、生活方式、思维观念进行全面反思,进行科学技术全方位的变革。转型是主动求新、求变的过程,是指客体事物的结构、运营模式和主体观念发生根本性转变的过程,是创新过程的终极形态。不同客体的转型状态与客观环境的适应度决定其转型内容和方向的多样性。
当今,绿色经济成为变革的核心内容。节能、提效、合理控制能源需求成为能源战略之首。我国经济已走到了一个必须转型发展的关键期,即由“以粗放型供给满足增长过快的需求”向“以科学的供给满足合理需求”转变;从资源的低效、高消耗向资源的节约高效利用转变。
环保火电产业的任务是将以前节能与环保分离的状态有机地统一起来。产业升级的目的不仅要变革现有功能单一的环保装备为多功能的环保装备,而且要寻找更有效消除污染的节能环保型火力发电方式以及相关联的循环经济产业,推动污染控制、减排、污染处理与废物综合处理服务的产业,有力地促进低碳技术和循环经济可持续发展。
1)新技术
创新发展是人类认识客观世界的能动过程。人类探索的本能使我们总能学会认知周遭的变化,当运用逆向思维、多角度地去思索应对事物的缺陷或不足时,认识就会取得进步。
无论是技术创新,还是新材料的问世以及与之相应的新工艺的支撑,都能引发新产品的开发,而其经济性的评价决定了实用性工艺的选择。不少新技术受制于约束条件而期待未来突破。
在社会科学和自然科学的实践中往往酝酿着新理念,一旦突破理论必将推动一波新技术产生。这种例子比比皆是,如富氧/化学链燃烧技术、低沸点新工质、薄膜分离技术等。
(1)应用燃料能级开拓了动力装备及系统节能降耗的空间。当锅炉机组系统压力、温度参数提效接近极致,布雷顿循环的高温优势尤为突出,两者组合的高效率联合循环应用成为必然。
(2)富氧/化学链燃烧技术适应火电机组的低碳排放要求。随着碳税、碳交易政策的出台,新的经济富氧空气分离、富集二氧化碳(CO2)的燃烧技术将大有用武之地。
(3)低沸点工质的应用技术有助于余热、地热、干热岩、海水等低温热源的利用,有助于提高设备热效率。不少研究者探索低沸点工质的超临界特性,有望实现动力装备的高效热效率。(www.xing528.com)
(4)薄膜分离技术受到了动力环保市场的特别关注。烟气净化、废污水零排放以及燃料电池的应用都离不开膜技术和膜产品。
(5)以低碳经济为导向的电力技术集成是新时代能源经济发展的必然趋势。无论是传统火电发电系统还是区域分布能源的非传统发电供热系统都将会沿着这一终极目标发展。目前已经或者正在形成的集成技术有高参数动力发电技术(动力装备制造技术、机组运行调负荷调峰技术、智能电控电网技术等),燃煤火电烟气的洁净排放技术(脱硫岛,包括除尘、脱硝、消白烟技术),废水零排放技术(电厂水平衡),储能技术(储电-储能转换),富氧空气分离技术(空分岛),分布能源体系技术(包括余热发电技术,再生能源发电或与火电耦合发电以及微电网等),废弃物转换资源技术(垃圾发电、生物质利用技术)和先进的核电技术(第三代、第四代)等。
2)新材料
新技术的开发总离不开适用的新材料:发电机组参数的提升依靠耐高压高温的新钢种;稀土合金如第三代稀土永磁钕铁硼(NdFeB)广泛应用于机电及其他需永磁的装置和设备中;薄膜材料的开发使水处理分离(微滤、反渗透、超滤、电渗析等)技术突飞猛进,其应用又延伸到气体分子的分离,为制取需要的气体降低了能耗。新材料是创新技术的基础。
3)新工艺
新工艺是新技术产业化的支撑。在制订新产品的技术路线、制造工序时,适用的新工艺总与市场接受的生产成本挂钩。大量专利技术在产业化之前,只有尽快落地生根发芽,才免除被束之高阁。显然,在新产品的研发阶段更需要接地气的技术,需要政策方面的扶持。
4)新体制
“中国制造2025”为电力产业绘制了大发展的宏图,冲击着过时的、不合理的结构与体制,要求大力发展再生能源、核电,建立经济区域内的分布能源体系和微电网,改变常规电网一网独大的局面。建设区域分布能源体系势不可当,尤其是弃风、弃光和弃水电的现象必须从体制构建中妥善解决。
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