我国富煤、贫油、少气 ,一次能源依赖煤炭、电力依赖煤电的格局将长期持续。2010 年,我国约 77%的发电量来自煤炭, 煤电装机约 6.5 亿 kW。到 2050 年, 我国不得不再消耗1000 亿吨标准煤, 用于发电的煤将从目前的 50%上升到 70%。煤的直接燃烧利用已引起严重的环境问题,使我国面临严峻的环境挑战和 CO2 减排压力。高效、洁净、综合、低碳的煤炭利用是我国经济、社会发展的重大需求。

整体煤气化联合循环 (Integrated Gasification Combined Cycle,缩写为 IGCC) 是集成煤气化与燃气轮机联合循环的超清洁、高效发电技术。在 IGCC 中, 煤先通过气化转化为煤气; 然后煤气通过净化脱除硫等污染物, 根据需要分离 CO2; 最后煤气通过燃气轮机和蒸汽联合循环转换为电。因此, 对 IGCC 而言, 控制污染和排放与能量转换是内在的集成, SO2 排放仅为常规燃煤电站的 1/10, 同时得到元素硫, 有效解决我国硫磺资源的短缺, 排烟中 NOx 可低于 20ppm@15%O2(Vol)。IGCC 的供电效率比同等规模的常规燃煤电站高 6~8 个百分点, 节水可达 50%。迄今为止,IGCC 也是迈向 CO2 近零排放的最现实、经济的燃煤发电技术, 考虑 CO2 捕集后, IGCC 的发电成本比超临界燃煤电站的低 15-20%。IGCC 还可以联产清洁替代燃料和大宗基础化学品, 突破单一行业内提高效率、改善经济性、控制排放的局限, 通过不同行业的有机融合和不同技术的协同, 将煤单一利用模式发展成物质转化与能量转换集成的综合利用模式, 带动 电力、化工、钢铁、煤炭行业的节能减排和优化升级, 促进不同产业间的融合, 形成新兴的综合能源企业、综合能源材料企业等; 推动煤气化、重型燃气轮机等 重大装备的自主创新, 制造业产品结构调整, 形成持续的竞争力。

IGCC 和联产是正在发展的技术,可用率在实践中不断提高。持续不断地改进 IGCC 技术中气化、净化、空分、燃气轮机等主要部件, 优化系统配置和集成, 更高效的形成标准化, 提高 IGCC 系统的热力性能和可用率、降低成本, 实现商业化应用构成了世界 IGCC 应用和发展的重要特点。在 IGCC 基础上实现 CO2 捕集和封存的集成示范, 也是发达国家 IGCC 相关部署的重要方面。与此同时, 为加强 IGCC 中的“I” (集成), 形成垄断的 IGCC 技术, GE 公司收购了 Texaco煤气化,Siemens 收购了 GSP 气化, Mitsubishi 则自己同时研发燃气轮机和煤气 化技术。为确保 IGCC 解决方案的竞争力, 各制造商与工程公司也结成联盟, 提供工程总承包服务, 保证 IGCC 电站总体性能, 提供交钥匙工程, 这些联合体正在发展标准参考电厂。随着 IGCC 的需求快速增长, 正在逐步形成垄断的IGCC 技术。

国务院批准实施的《江苏沿海地区发展规划》明确提出, “支持江苏省与中国科学院在能源动力研究方面的合作, 促进技术成果转化, 建设清洁能源创新产业园”。清洁能源创新产业园包括清洁能源技术研发核心区、清洁能源产业育成区和清洁能源产业示范区。

清洁能源技术研发核心区。中国科学院能源动力研究中心面向国家能源动力发展重大需求和国际能源动力科技前沿, 研发并掌握先进能源动力关键技术 群, 成为我国先进能源的研发中心, 集聚中国科学院技术人才的平台和开展国内外合作的基地, 不断增强自主创新能力。

清洁能源产业育成区。承接研发核心区和国内外清洁能源科技成果, 引进国内外高层次创业创新人才团队、专业投资商、中介服务机构,吸纳国际清洁能源高端项目, 发展国际化服务体系, 按照“政府引导、科技驱动、企业为主体、 市场化经营、资本助推”的运营模式, 通过技术、人才、资本的结合, 成功培育 一批创新型企业、高新技术企业和新兴产业技术企业, 形成产业集群。

清洁能源产业示范区。示范 1200 MWe 先进 IGCC 超清洁发电, 2×1300 MWe 高参数超超临界发电, 与 IGCC、超超临界集成的 10MWe 太阳能热发电, 联产 SNG 5.38×108 Nm3/年、60 万吨/年聚乙烯、60 万吨/年聚丙烯、50 万吨/年 乙二醇。进行捕集 100 万吨/年二氧化碳的试验、示范,并运送至 100 公里处进 行含水层的封存。

本项目将进行1200 MW IGCC的可行性研究, 本项目的实施正是落实《沿 海规划》这一国家战略的具体举措, 将推动江苏省建设成为国家重要的清洁能源研究和产业化基地, 推进江苏省 IGCC/联产的研发产业化步伐。在示范工程的拉动下, 将引领江苏众多上游企业产品升级换代。

连云港在发展清洁能源上已经有一定的产业基础, 本项目的实施将极大地提 升连云港市的产业层次和发展起点, 推动新兴能源产业培育及壮大, 推进临港产业内生循环经济发展, 发展成为国家煤炭清洁利用技术创新的重要源头, 解决方案、工程咨询和服务的主要输出地, 以及国际能源环境合作与对话的重要窗口, 使连云港市能够更好地发挥振兴苏北和沿海开发的龙头作用。