我国劣质煤清洁利用战略研究：取得显著成果

四、日本清洁煤利用发展

日本长期以来一直以石油为主要一次能源，但消费的石油全部依靠进口。随着人类在环保技术方面取得快速的进步，日本已将注意力再次转向世界丰富的煤源。为摆脱对石油的过分依赖，近年来日本开始较大幅度地增加煤炭的消费量，“以煤代油”作为日本能源的基本政策之一。2002年1月，日本最后一座煤矿——太平洋炭矿公司关闭，完全进入“海外煤炭”时代。作为世界上最大的煤炭进口国，日本的煤炭需求量从1997年3 690万t增加到2002年6 790万t，2007年将达到8万t。日本的煤炭政策是确保国外煤炭的稳定供应，加强劣质煤清洁利用技术开发和开展广泛的国际合作。

日本的劣质煤清洁利用技术开发从内容上分为两部分：一是提高热效率，降低废气排放。如流化床燃烧、煤气化联合循环发电及煤气化燃料电池联合发电技术等。二是进行煤炭燃烧前后净化，包括燃前处理、燃烧过程中及燃后烟道气的脱硫脱氮、煤炭的有效利用等。

1.日本清洁煤国家规划历程

（1）新阳光计划。与美国不同，日本是一个能源资源贫乏的国家，能源需求的81.5%依赖进口。日本于1993年提出了“新阳光计划”，该计划是将过去的“阳光计划“、“月光计划”和“地球环境技术研究开发制度”合并后形成的，提出“新阳光计划”的主要目的是为了在政府领导下，采取政府、企业和大学三者联合的方式，共同攻关，克服在能源开发方面遇到的各种难题，在2020年前将投资15 500亿日元。日本的劣质煤清洁利用技术也包括在新阳光计划中，2000财政年度新阳光计划对劣质煤清洁利用技术的投资为35.91亿日元，研究的重点是煤炭液化和煤炭气化等。

日本在1992年制定的第9次煤炭政策中规定，劣质煤清洁利用技术是日本煤炭科研的重点。1993年，日本在新能源综合开发机构（NEDO）内组建了一“劣质煤清洁利用技术中心”，专门负责开发21世纪的煤炭利用技术，作为“新阳光计划的一部分，其目标是在21世纪大幅度提高燃煤发电的比重，又不使排污超标。日本的环保要求十分严格，增加煤炭消费量的关键是控制燃煤污染。为了实现这一目标，政府和企业均投入巨资支持开发劣质煤清洁利用技术，日本政府为“清洁煤技术和劣质煤清洁利用技术发展”计划提供资金。要求在2000—2010年，煤炭利用技术上一台阶，CO₂排放减少20%；2010—2020年，CO₂排放减少30%；2020—2030年，采用无CO₂排放技术。日本的劣质煤清洁利用技术开发从内容上分为两部分：一是提高热效率，降低废气排放如流化床燃烧、煤气化联合循环发电及煤气化燃料电池联合发电技术等。二是促进煤炭燃烧前后净化，包括燃前处理、燃烧过程中及燃后烟道气的脱硫脱氮、煤炭有效利用等。从开发程序上分为两个层次：目前应用的技术（如流化床燃烧、烟气净化等）和21世纪的应用技术（如燃料电池发电、磁流体发电、二氧化碳净化有效利用技术等）。日本劣质煤清洁利用技术开发计划中的大型、长期、基础性的项目，如炭液化技术、煤炭气化技术、联合循环发电技术及燃料电池和磁流体发电技术等因开发难度大、风险大、周期长、费用高，所以由政府拨给研究经费，由国家所有的研究机构及各大学承担。而小型、中短期、应用研究由通产省资源厅负责，参与研究的主要是民间企业的研究机构。

（2）21世纪煤炭计划。日本通产省于2000年公布了“21世纪煤炭计划”，该计划提前在2030年前分3个阶段研究开发劣质煤清洁利用技术，2000年至2010年为第二代高效利用技术时期，2010年至2020年为高效混合利用技术时期，2020年至2030年为零排放利用技术时期。在从2000年开始的第二代高效利用技术时期内，日本要将二氧化碳排放量削减20%。整个计划的主要项目有：先进发电、高效燃烧、脱硫脱氮和降低烟尘、利用煤气的燃料电池、煤炭制造二甲醚和甲醇、水煤浆、煤炭液化和煤炭气化等。这一战略是由日本有关专家、学者和企业经营者组成的“21世纪煤炭技术战略研究会”从1999年6月份开始研究制定的。

（3）煤炭清洁能源循环体系。2004年，日本在“煤炭清洁能源循环体系”中，提出了以煤炭气化为核心，同时生产电力、氢和液体燃料等多种产品，并对二氧化碳进行分离和封存的煤基能源系统，并在“面向2030年的新日本煤炭政策”中明确将此技术作为未来煤基近零排放的战略技术，以及实现循环型社会和氢能经济的产业技术。目前，日本正在建设一座250MW的IGCC示范电站，于2009年投入运行。(www.xing528.com)

（4）亚洲清洁煤共同推进项目。日本还推出了“亚洲清洁煤共同推进项目”，该项目的目的在于，今后在以煤炭需求增加的亚洲地区为中心的亚太地区，实施劣质煤清洁利用技术（CCT）的转移培训及设备诊断等，借以进行专家的派遣、专家队伍的整建、煤炭清洁利用技术的普及和推广，力图达到煤炭需求的稳定化与降低环境负荷的目的。资金的主要来源渠道是通过经济产业省以一定量的补贴形式发给民间团体等。

项目的主要情况：①普及与促进。通过举办国际学习班等形式进行成果报告和信息收集，以图在亚洲地区推广、促进、落实CCT技术。②设备诊断联合项目。向中国等地的煤电厂派遣日本专家，针对既有火电厂的热效率改良、SO_x和NO_x减排等，推广劣质煤清洁利用技术，实施设备诊断、咨询等合作。③进修项目。通过向对方国家相关企业等派遣技术专家及接待赴日进修的技术指导人员，实施推广劣质煤清洁利用技术的促进项目。主要包括：先进的劣质煤清洁利用技术火力发电的运行、维护及规模扩大。该项目合作模式可概括如图6－4。

为推动以上项目的进行，2008年5月发布中日联合声明、气候变化联合声明以及继续加强日本经济产业省与中国发展改革委员会之间在节能、环境保护等领域的合作备忘录。此外，在经济发展战略（2008年6月）相关亚太地区的政策支持还包括：如“针对中国等火力发电站设备进行诊断、改造以提高效率，降低二氧化碳等温室气体的排放。”

图6－4　亚洲清洁煤共同推进项目合作模式示意图

2.日本清洁煤发展职能机构

日本煤炭综合利用中心是日本最大的煤研究、开发、管理中心。日本“新能源产业技术综合开发机构”（NEDO），下属NEDO的劣质煤清洁利用技术中心（CCTC）一直致力于煤的气化、液化技术方面的研究。日本煤利用中心（CCUJ）在NEDO的指导下，1995年在新能源综合开发机构内组建了一个“劣质煤清洁利用技术中心”，专门负责开发21世纪的煤炭利用技术。日本煤炭能源中心（JCOAL）是日本的煤炭行业管理团体，会员单位覆盖整个煤炭行业产业链，从煤炭勘探、开采到深加工等。