电工电能新技术 低碳新技术

 电工电能新技术 低碳新技术


目前世界各国在发展低碳经济、低碳技术方面正站在同一条起跑线上,谁能抢先发展好低碳技术和低碳产业,谁就能在新一轮经济增长中占据主动权,成为世界经济发展的“领头羊”。

2009年11月2日,胡润百富首次发布“胡润低碳富豪榜”,为近来广受关注的低碳经济冲击波再添佐料。

实际上,进入2009年以来,有关低碳经济的新闻骤然增多,以至于有媒体将2009年称为“中国低碳经济的启蒙之年”。

低碳经济的故事,一直是《浙商》杂志近年来关注报道的对象:风电、光伏发电、垃圾发电、地源热泵中央空调、LED照明、新能源汽车……如今,低碳经济领域又发生了哪些新故事,出现了哪些新技术、新模式?

不是神话的碳捕捉

2009年10月22日,由英国驻重庆总领事馆、重庆市科委、中电投远达环保工程有限公司共同主办的“CCS技术(碳捕集与存储技术)——未来的清洁煤技术国际研讨会”在重庆举行。

“碳捕捉”听起来像一个神话,如今却离我们越来越近。碳捕集和储存技术(CCS)可以把消耗能源所排放的二氧化碳“捕捉”起来,并储藏在沉积盆地或海底。据专家估计,如果碳捕集和储存技术全面应用,可使人类的减排成本降低30%,可以将全球火电厂二氧化碳排放减少90%。

目前,碳捕集与存储技术已在重庆开始了研究和实验,由中电投远达环保建设的全国最大的烟气净化实验基地已经落户重庆合川双槐电厂。这是西南地区首个二氧化碳捕捉试验基地,将对包括二氧化碳脱离和捕集的相关技术进行研究,预计这项技术将在年底运用到该电厂的火力发电当中,以降低其排出的二氧化碳含量。

CCS曾被业界打入冷宫长达30年。上个世纪70年代,为了提高石油的采收率,美国德州的油田曾将二氧化碳注入地下。为这项技术重新注入活力的是气候变化。奥巴马政府宣称在未来10年投入4.5亿美元在美国7个地区进行CCS项目试验。八国集团峰会上,欧洲甚至制订了CCS推广时间表——到2010年,至少有20座发电厂使用CCS技术,到2020年前,欧洲和美国开始推广该技术,并在2025年前在全球推广。

去年7月开始运行的华能北京高碑店热电厂,是我国目前唯一在热电厂实现工业级应用碳捕集技术的项目。不过,碳捕集装置能耗较高,耗资比较大。高碑店热电厂每年约排放400万吨二氧化碳,碳捕集系统能够捕集其中的0.075%,约3000吨,而捕集能耗占电厂能耗则在30%以上,电价成本大概提高20%到30%。

目前,业界有三种二氧化碳捕集方法,分别是燃烧前、燃烧后以及富氧燃烧。

专家分析认为,燃烧前捕集适合于未来新建电厂,燃烧后捕集适用于现有电站改造。

中国开展的燃烧前捕集的案例就是华能的绿色煤电计划,燃烧后捕集的案例为华能北京热电厂,而富氧燃烧现在还在清华大学试验。

和中国相同的是,其他国家的CCS项目目前也处于试验示范阶段。可以说,在碳捕集技术方面,中国与其他国家处于同一条起跑线上。目前在中国的8亿千瓦的电力装机中,火电装机的比例达到了3/4。一旦未来大规模进行二氧化碳捕集和封存,中国将是这项技术的最大消费者。

鸡粪发电一举多得

2009年4月9日,总投资6000万元的北京德青源农业科技股份有限公司的生物沼气发电项目正式并入国家电网发电。这家中国最大的品牌鸡蛋生产企业,为整个北京市供应70%以上的品牌鸡蛋。如今他们不仅建起配套的沼气发电厂,还在臭不可闻的养鸡场隔壁,建起了高尔夫球场、五星级酒店。

两年前,德青源北京生态园总经理潘文智接到公司指令,要他负责找到用鸡粪制成沼气发电的办法。考察了一圈之后,他发现国外的沼气发电设备移植到中国来未必能适应。于是,德青源尝试自己做发电系统的设备集成商。

他们设计了发酵和脱硫的工艺,计划对鸡粪产生的沼气进行预处理,最后才将符合标准的沼气存储到储气罐中,用于发电。去年,德青源从香港捷成洋行那里买了GE颜巴赫生产的燃气内燃机,并在捷成的帮助下建立了沼气发电站。

作为亚洲最大的养鸡场,德青源北京生态园的19栋鸡舍,每天产生200立方米的鸡粪和3000吨废水。建立发电厂之后,鸡粪通过地下传送带被送入发酵池发酵,之后的处理过程也是全密闭的,这大大减少了对空气的直接污染。现在,即便是在德青源生态园区里的大部分区域,也不会闻到鸡粪的味道。

同时,发电厂给德青源带来了“五份收入”。发电厂每年发电1400万度,全部卖给国家电网,卖出价是每度0.3805元,此外还享受每度电0.25元的国家补贴。发电厂每年会产生18万吨沼液,德青源将这些沼液卖给种植玉米的农户当肥料。发电厂每年产生2万吨沼渣,也全部卖给当地果农当肥料。经过提纯之后,沼气浓度达到96%以上就可以达到城市燃气标准。目前,紧邻德青源生态园的水峪村中,有500多户农民,每月只需要交纳30元的费用,就可以不限量地使用德青源发电厂生产的燃气。德青源通过这个项目每年实现二氧化碳减排8.4万吨。通过与世界银行等机构的合作,2009年初,德青源已经与国外一家公司签署了CDM交易合同,每年能给公司带来大约700万元的收入。

目前,德青源的鸡粪发电厂是中国唯一一个生态沼气发电项目,被联合国列为“全球大型沼气发电技术示范工程”。不过,也许在不久的将来,环境和政策的改变会大大提升类似项目在经济上的可行性。此前,捷成洋行引入国内的65个沼气发电装机项目,都是煤层气或垃圾填埋气体的发电项目。

根据他们的测算,凡是存栏2万头以上的养牛场或5万头以上的养猪场,建立自己的生态发电厂在经济上都是可行的。

能源油菜缓解“油荒”

在2009年11月16日开幕的第十一届中国国际高新技术成果交易会上,浙江省65个参展项目中,有1/4以上属于节能环保和新能源领域。浙江省农业科学院的“高产高油份低芥酸低硫苷油菜新品种浙油50开发与应用”项目吸引了不少眼球。

作为浙江省含油量最高的常规油菜新品种,“浙油50”是浙江省农科院作物与核技术利用研究所张冬青研究员领衔的油菜育种组育成的高产、高油份、低芥酸、低硫苷甘蓝型油菜新品种。

根据浙江省油菜区试结果显示,“浙油50”含油量达到了48.76%,在全国处于前列。在浙江省海盐县秦山镇落塘村的浙江省高油油菜新品种试验展示区,“浙油50”株形紧凑,茎杆粗壮,240多亩的油菜很少见到有倒地的植株,每株油菜分枝较多。

油菜除了烧菜,怎么能与低碳经济搭上边呢?浙江省农科院作物与核技术利用研究所油菜育种组一位姓林的研究员透露:“油菜可以研发生物柴油,缓解‘油荒’,这是包括美国在内的专家研究新课题;而‘浙油50’含油量高,具有竞争优势。”

油菜的战略价值已得到重新认识,它是我国发展生物柴油最好的原料。面对全球性能源短缺及未来国家能源安全,2005年中国农科院油料所所长王汉中就提出发展油菜生物柴油、建造一个永不枯竭的“绿色油田”的战略倡议。中国工程院院士、华中农业大学教授傅廷栋在第12届国际油菜大会上表示:“油菜籽不仅是食用油作物,也是迅速发展的重要生物能源作物,这为油菜种植和研究提供了新的机遇。”

将植物油当汽车燃料,在国外已经渐成气候。国家《可再生能源中长期发展规划》显示,到2010年中国生物柴油年利用量将达到20万吨,2020年生物柴油利用量将增加到200万吨。油菜中蕴藏的商机,不可小觑。

智能阀门节能35%

谁能想象,一个小小的阀门也能讲述低碳经济的故事?

一个阀门,让杭州浙大人工环境工程技术有限公司(ZETA)花了近10年时间:从机械自力式控制阀、电动调节控制阀到如今的智慧阀门技术。小小的阀门,见证了ZETA的低碳创新历程。

在一个建筑节能示范工程的供热改造项目,在满足同样热舒适性的条件下,通过应用ZETA的智慧阀门技术,不仅轻松实现了供热管网输配的水力平衡,而且大幅度节省了供热能耗和输配能耗,系统节能超过22%。每平方米建筑面积能节省能耗7瓦,小区整个供暖季节省能耗75.6万千瓦时,减少CO2排放量42吨。

那么,浙大人工环境的智能流体控制阀怎么做到节能呢?浙大人工环境总裁沈新荣告诉《浙商》记者:“ZETA的智慧阀门技术不仅可以应用在建筑节能领域,诸如供热系统、楼宇中央空调系统的节能,还可以广泛应用于存在流体管网的工业节能领域,综合节能效果5%-35%。我们倡导的是创造智慧阀门、智慧管道及智慧流体技术,通过智慧的阀门,实现管网流量或能量的智能按需分配,从而全面提高流体系统的能源效率。”

目前中国国内的控制阀市场约为100亿元,其中仅仅应用于建筑暖通空调行业的市场规模约为10亿元,主要由进口品牌控制着中国市场,其价格一直居高不下。沈新荣十分看好他们所从事的节能行业,他告诉《浙商》记者:“国务院提出了 ‘ 十一五’期间单位GDP 能耗下降20%左右的宏伟节能目标,其中节能的目标要达到节约1.01亿吨标准煤,这个数量相当于减排了4亿多吨的二氧化碳气体,建筑节能建筑的总面积累计要超过21.6亿平方米。建筑物的暖通空调(HVAC)用能消耗在建筑用能中比例超过55%,通过“智慧阀门”提高输配能效,实现建筑HVAC能量按需分配,能提高系统能源效率,从而把握建筑节能的关键。”

浙大人工环境把自己定位为流体系统节能减排与增效降耗控制技术的领先集成供应商,目前已经为国内外近千家用户提供了各种节能产品与解决方案,包括建筑暖通空调节能控制产品与服务、 冶金行业高炉流程能源二次利用控制系统集成与服务、化工行业生产过程节能增效控制系统集成与服务、基于物联网络的能源效率优化服务。

流体系统的节能增效技术将在建筑节能市场被大量采用。“北京一个片区的空调技术改造工程,效益就有上千万元。”沈新荣说。事实上,这项技术在杭州已经被得到应用,例如城站火车站、萧山国际机场、杭州大剧院等建筑均采用了此项技术。

  

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