煤炭作为我国主体能源,要按照绿色低碳的发展方向,对标实现碳达峰、碳中和目标任务,立足国情、控制总量、兜住底线,有序减量替代,推进煤炭消费转型升级。”2021年9月13日,习近平总书记来到国家能源集团榆林化工考察时,为我国能源产业发展指明了方向。
作为煤炭产销量达到全国六分之一的能源央企,推动煤炭清洁高效利用是国家能源集团责无旁贷的责任。
近年来,国家能源集团深入贯彻落实习近平总书记重要讲话精神,狠抓关键核心技术攻关,推进煤基特种燃料、煤基生物可降解塑料和高端碳素材料等高附加值新产品研发,推动化石能源从燃料向原料、再向材料领域转化,加快新型电力系统建设,推进支撑保障性清洁高效煤电建设,加快打造高灵活可靠新型煤电,实现煤电产业在新时代、新形势下的高质量发展,让黑色的煤块以清洁绿色姿态走入大众生活。
黑色煤炭白色产品,煤化工产业走好“三化”之路
聚焦高端多元低碳,利用煤炭间接液化工艺优势,煤炭清洁转化空间无限。
依托400万吨/年煤炭间接液化项目,国家能源集团宁夏煤业煤制油公司加快产业结构升级。
沉睡亿万年的煤炭进入煤制油生产系统,如同进入了魔法工厂。在发生一系列神奇的变化后,衍生出柴油、石脑油、轻质白油、液化气、硫磺、费托蜡等一系列产品,实现价值裂变升级。
走进宁煤煤化工研究院,各种聚丙烯原料引起了记者的注意。这种形同珍珠的小颗粒洁白如雪,手感Q弹。“我们日常用的塑料饭盒、口罩、水杯等等都是由这些‘白珍珠’加工而成,而做成这些的原料就是常见的煤。”煤化工研究院先进材料创新团队副主任黄河介绍说。
“我们从黝黑的煤炭中可分离出30多种品类不同、用途各异的煤制油化工产品,以它们为原料加工而成的塑料、纺织品等物品,已进入千家万户,融入人们生产生活的各个方面,不仅实现了煤炭的价值升级,也为保障国家能源安全奠定了坚实的基础。”黄河说。
在国能榆林化工聚烯烃包装库房,一袋袋装满号称“工业大米”的洁白聚丙烯粒料从全自动包装线装入车厢整装待发,即将送入下游厂家进行再加工。每天,约有两千吨由煤炭转化的聚烯烃产品从这里发往全国各地。
近年来,通过布局186万吨/年煤制甲醇联产40万吨/年乙醇装置、60万吨/年甲醇制烯烃装置、世界首套5万吨/年聚乙醇酸(PGA)可降解材料示范装置,国能榆林化工形成“煤头化尾,化黑为白”的完整产业链条,通过延链补链强链,实现了煤炭“从黑到绿”的创新发展。
煤基生物可降解材料,可广泛应用于食品包装、各种暂堵材料以及医用手术缝合线、骨骼支架材料等领域。与生产传统聚烯烃塑料相比,煤基聚乙醇酸可降解材料吨产品原料煤耗可降低约50%,二氧化碳排放降低约65%,工业增加值增加2~3倍,但生产成本接近,具有较强的市场竞争力和环保效益,为我国白色污染治理、攻关“卡脖子”技术提供了新方法和新路径。
黑色煤炭绿色电力,煤电产业走向低碳高效
点亮万家灯火、守护碧水蓝天,是能源安全新战略赋予火电企业的双重使命。
2012年11月,党的十八大作出“大力推进生态文明建设”的战略决策,节能减排成为电力行业转型发展的最强音。
面对磅礴而来的改革大势,国家能源集团奋楫争先,吹响了火电产业清洁转型和自我革命的号角。一方面,通过关停小机组,上马大容量、高效率的煤电机组,推动等量替代和淘汰落后产能,先后关停落后煤电机组537.95万千瓦;另一方面,加紧实施一系列先进的除尘、高效脱硫、脱硝等技术改造,实现了污染物超低排放连续在线监测,推动在运机组大幅减少烟尘颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物排放。
2014年6月25日,国内首台“近零排放”燃煤机组在国家能源集团浙江公司舟山电厂投产。在立项之初,舟山电厂就确立了“低碳环保、技术领先,世界一流数字化电站”的理念,优化设计方案,推动管理创新,大胆运用新材料、新技术,实现了高效烟气脱硝装置、高效静电除尘装置、烟气海水脱硫装置、湿式电除尘装置的集成创新。项目建成后,机组所排放的烟尘、二氧化硫、氮氧化物指标分别为2.55毫克/标准立方米,2.86毫克/标准立方米,20.5毫克/标准立方米,均小于燃气发电机组大气污染物排放限值,真正做到了烧煤像烧天然气一样清洁。
以此为起点,国家能源集团在煤电机组绿色发展的道路上勇往前行。
国电电力三河电厂分别于2014年、2015年完成在役4台燃煤机组的节能环保综合升级改造,成为京津冀地区首家“近零排放”燃煤电厂,为国内煤电机组环保改造提供了示范样板。
分别于2018年、2019年投产的江苏宿迁电厂两台66万千瓦超超临界二次再热燃煤发电机组,首创的带烟气再循环调温、“汽电双驱”高效供热等关键核心技术,填补该等级机组行业空白。
2023年3月18日,全国最大的民生采暖燃煤背压机组,也是主设备异地迁建的最大燃煤发电机,邯郸热电退城进园工程4号15.4万千瓦热电联产机组投产,在供热能力增加的情况下,全年节约燃煤约60万吨、可以减少二氧化碳排放100余万吨。
目前,我国煤电机组大气污染物排放浓度执行全世界最严苛的标准,优于美国、欧盟、日本,基本达到了燃气机组排放水平。截至2023年,集团在运常规燃煤机组全部实现超低排放,比国家要求提前2年完成了改造。
2016年6月,习近平总书记在国家“十二五”科技创新成就展江苏公司泰州电厂展台前视察时,作出“在中国,煤电是个大事”的重要指示。
面对党中央殷殷嘱托和关怀厚望,国家能源集团坚持以煤电保电力稳定,将科技创新和绿色低碳作为煤电产业发展方向,着力打造具有“时代特征、国能特色”的“两高一低”工程示范项目,不断提升煤电产业高质量发展水平。
牢记总书记殷殷嘱托与厚望,国能煤电人接续奋斗,让一台台优质高效燃煤发电机组诞生在大江南北,成为履行保供职责、服务经济民生的坚强担当。
2018年投产的江西神华九江电厂一期两台100万千瓦等级燃煤发电机组,采用我国自主设计、研发、制造的百万机组新型技术,是当时国内百万千瓦超超临界一次再热综合参数最高、热效率最好、创新应用最多的机组。
2023年10月投产的湖南岳阳电厂2*100万千瓦新建工程1号机组,首次在一次再热机组采用带平衡发电机的双机回热、烟气三级余热利用和高位收水冷却塔等技术,使设计供电煤耗低至267克/千瓦时,再次刷新国内一次再热百万千瓦燃煤发电机组纪录。
“十四五”以来,国家能源集团累计投产先进煤电机组2258万千瓦,到2025年底将再投2400万千瓦,完成煤电机组“三改联动”1.2亿千瓦以上,供电煤耗下降5.3克/千瓦时。
截至目前,国家能源集团火电装机2.1亿千瓦,其中供热机组容量1.3亿千瓦、年供热量5.4亿吉焦,百万千瓦机组达到53台。
牢记“国之大者”,国家能源集团勇担时代使命,奋力担当能源基石。以煤炭保能源安全,以煤电保电力稳定,在煤炭清洁高效利用之路探索不懈,勇毅前行。