★世界煤炭★
日本煤炭清洁利用及对我国的启示
赵爱国
(北京科技大学土木与环境工程学院,北京市海淀区学院路,100083)
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日本煤炭利用现状
二战后,煤炭对日本经济的恢复和发展起到了
重要作用。20世纪60年代的能源革命,石油开始
取代煤炭成为日本的主要能源,在1973年,石油
在一次能源供给中的比重高达77%。但由于20世
纪70年代爆发了2次石油危机,煤炭又重新在世
界范围内受到关注,国际能源机构又重新提倡大力
促进煤炭的生产和利用。日本为了改善其脆弱的能
源供给结构,也把煤炭作为代替石油的能源放在了
重要的位置,希望能够加大利用的力度。从1980
年以后,日本煤炭的消费量有了显著增加,并且在
1999年以后进一步上升。2003年,煤炭消费量达
1.78亿t,比1 980年增加了近1倍,在一次能源
供给中的比重从1973年的15 oA增加到2003年的
20%,成为仅次于石油的第二重要能源。
电力和钢铁行业是日本消费煤炭的主要力量。
其中,发电用煤在1980年后显著增长,占全部煤
炭消费量的比重从1980年的11%快速增长到2004
年45Voo,2004年煤炭发电量在全部发电量的比重
占到1/4。相比之下,钢铁行业煤炭消费量没有发
生显著变化,但在全部煤炭消费的比重趋于下降,
从1980的71%降低到2004年的41%。
2
日本洁净煤技术进展
2.1
洁净煤技术发展
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。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,将以煤代油作为日本能源的基本政策之一。但
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。因此,日本在1992年制定的第
9次煤炭政策中规定,洁净煤技术是日本煤炭科研
的重点。1995年在新能源综合开发机构(NEDO)
内组建了一个“洁净煤技术中心”,专门负责开发
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下个世纪的煤炭利用技术。2006年5月,日本在
出台的新国家能源概要中明确提出,要促进煤炭气
化联合发电技术、煤炭强化燃料电池联合发电技术
的开发和普及。
日本的煤炭清洁利用技术发展目标,是保障煤
炭的稳定供应,提高燃煤发电的比重,又不使排污
超标。日本的洁净煤技术开发从内容上分为2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。
目前,日本利用洁净煤技术有了较大进展,正
在开展的研发技术主要有以下几项。
(1)提高煤炭利用效率的技术,如IGCC、
CFBC和PFBC。
(2)脱硫、脱氮技术,如先进的煤炭洗选技
术,氧燃烧技术,先进的废烟处理技术,先进的焦
炭生产技术等。
(3)煤炭转化技术,如煤炭直接液化,加氢气
化,煤气化联合燃料电池和煤的热解等。
(4)粉煤灰的有效利用技术。
上述技术的发展使日本煤炭发电的效率和CO。
排放比率有了很大进步,煤炭发电的效率从1997
年的38%提高到54%,CO:的排放率降低了
10%。由于煤炭清洁利用技术有了较大进展,并且
煤炭相对于其他化石能源具有价格和储量等方面的
优势,日本煤炭的消费在今后仍将呈上升趋势。
2.2
日本发展洁净煤技术的经验
(1)洁净煤技术是煤炭利用的发展方向。日本
的经验说明,煤炭在一次能源供应结构中仍然占有
重要的地位,发展洁净煤技术可以减少对环境的污
染,有效保障煤炭的稳定供应,是今后煤炭利用的
主要发展方向。
(2)加大政府支持力度是发展洁净煤的重要动
中国煤炭第33卷第10期2007年10月
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