中国在能源领域面临的五大严峻挑战
总量需求的巨大压力
2000~2020年，GDP翻两番，能源需求翻一番，要求能源弹性系数为0.5；而最近3年，这个系数为1.3以上。发展中高能耗重化阶段不可逾越。
液体燃料短缺
环境污染严重
温室气体排放
90年代——30亿吨/年
2006年——40亿吨/年
农村能源供应
城镇人口平均用能是农村人口的3.5倍
几个不可改变的事实（1）
煤现在是、将来仍是我国能源的主力。
75%
煤用于发电的比例将越来越大。
从目前的50%上升到70%以上。绝对量的增加更大。
煤的直接燃烧已引起严重的环境污染。
70%~80%以上的SO2，NOx，汞，颗粒物，CO2等。
煤的直接燃烧很难解决温室气体减排问题
几个不可改变的事实（2）
车用液体燃料的短缺根本上还得从煤基替代燃料上找出路。
石油缺口：2005年1.2亿吨，2010年2.5亿吨
粮食乙醇：3.5吨做1吨酒精，5吨做1吨汽油当量。此外，还要用0.8吨煤用于发酵和脱水。若有1000万吨汽油的替代，需用粮食5000万吨，是我国产量的1/9~1/10，是很难做到的。世界7%的耕地要养活世界22%的人口。
中国没有这么多煤来转换成车用液体燃料？ 中国2005年产煤20亿吨，用于焦炭耗煤4.0亿吨。若于2020年有5000万吨汽油当量的替代，需甲醇8000万吨，耗原料煤1.2~1.4亿吨。应该说，在煤的总量中占的份额并不是那样“可怕”。一切都要有一个量的概念。在2020年煤的总产量不会低于30亿吨。
几个不可改变的事实（3）
再生能源在2020年前不可能解决主要问题.
风电—装机3000万千瓦，折合满负荷2500小时，是火电的1/3，相当于火电1000万千瓦，是9.5亿千瓦的1/95。
太阳能—热发电最多几万千瓦的示范，光伏电池，不会比风电多
生物质能—可利用的农作物秸秆 3亿吨标煤，可利用的森林 3亿吨标煤。因此，总量相当有限。不同于国外大农场，绝大部分生物质资源是高度分散的（中国小农经济）。人均耕地少，人均秸秆占有量少。绝对不能照搬外国的做法。
生物质是高度分散资源，应该是分布式利用，应用就地加工、就地使用的原则，给广大农民解决采暖和炊事问题和中小城镇的工业锅炉。把分散农户和小锅炉用煤（这些都是低效率高污染的）替代出来，把煤集中到高效、低污染的电厂使用。不然的话，能量高度集中的煤分散利用，而高度分散的生物质却要集中起来发电。这真是最不合理的安排和资源的浪费！
资源和环保呼唤煤的现代化利用
资源的短缺和合理利用，环境形势的日益严峻，人们认识的转变，多年来的技术进步已提供了煤现代化利用的大好时机，丧失这个时机，我国将为此付出沉重的代价，实际上对子孙后代是犯罪。
一次能源总体供应结构预测
（传统技术情况与改进技术情况）
采用先进技术方案的效果
1、成本与传统技术方案相当
2、 煤炭开采量与传统技术方案相当
3、 SO2的排放从1995年的2370万吨下降到2020年的1620万吨、2050年的880万吨。
4、石油与天然气进口量限制在总消耗量的30%左右。
5、 累计CO2排放量少于660亿吨碳。 按照保持全球大气碳平衡标准，根据2000年各国人口平均得出的中国允许碳排放量
煤炭现代化战略的优势
1、以煤为原料：充分利用高硫煤，解决资源短缺和总量问题
2、污染排放水平接近天然气联合循环，满足最严格的环保要求
3、可以生产清洁液体燃料，缓解石油进口压力和城市污染
4、与IGCC相比，经济上具有竞争力，发电成本接近带脱硫脱销装置的燃煤蒸汽电站
5、生产过程中CO2富集，具备低成本实现CO2零排放煤炭利用的可能性
6、合成气制造二甲醚：性质类似LPG，解决农村分散用能
7、耗水量少于常规燃煤蒸汽电站，适于建立大型坑口工厂
实施煤炭现代化战略刻不容缓
■目前正值新一轮电力建设高潮
■现在兴建的电厂将决定2020年及以后的煤炭利用模式
■错过这一时期，今后实施煤炭现代化战略将更为困难
■继续按传统技术模式发展，将导致环境、能源安全、温室气体减排等一系列困难
实施煤炭现代化战略刻不容缓(一)
上图为今后20年燃煤发电装机容量预测
今后十年中，大量的资金将投向电力产业，这些投资所采用的技术路线将决定中国到2020年前满足电力供应需求所采用的煤炭利用模式； 希望能够将这些新增容量中的相当一部分转向现代化发电方式。
实施煤炭现代化战略刻不容缓(二)
如果延误过渡到以气化为基础的多联产技术的时机，将会：
■难以控制未来石油进口；
■大大增加减排温室气体的成本。
| g/kWh | SO 2 | NOx | PM 10 | 灰 | 渣 | 石膏 | 元素硫 | 水银 E-5 |
| 亚临界 | 4.99 | 1.36 | 0.14 | 54.43 | 0 | 68.04 | 0 | 6.85 |
| 超临界 + 脱硫脱硝除尘 | 0.58 | 0.68 | 0.05 | 38.56 | 0 | 50.12 | 0 | 2.28 |
| IGCC | 0.19 | 0.08 | 0.005 | 0 | 57.8 | 0 | 3.86~7.71 | 0.76 |
| 除汞工艺位置 | 气体流量比例 | 除汞成本(美元/MWh) | 除汞成本（美元 /kg ） | |
| IGCC | 酸性气体回收前 | 1 | 0.25 | 7700 |
| 传统电厂 | 烟气 | 150 | 2.5-3.5 | 55000-77000 |
CO2减排
CO2排放和温室效应
每年全球250多亿吨，中国30多亿吨CO2排放
空气中CO2工业化150年来 280ppm380ppm，目前仍在增加，3ppm/年。20世纪地表温升0.6℃
联合国气候变化框架协议——UNFCCC
京都议定书。我国2002年加入，第37个签约国。2005年2月16日，正式生效。
作为一个负责任的大国，我国在不远的将来必然要承担一定量甚至大幅度的CO2减排国际义务。
我国现代化的能源发展战略必须从现在开始考虑将来中国分阶段减排CO2的问题。
不能就IGCC谈IGCC
要从中国整体能源、环境的大视角下来摆正各种能源的相互配合，各个发挥自己的优势；
要研究IGCC在整个能源系统中应有的位置，有近期、中期、长期的战略安排；
要从我国自己和特有的国情出发来考虑问题，不能受国外炒作或是国内某些专家片面看法所影响，甚至于误导。
目前美国似乎掀起一股IGCC热，其中固然有实际的需求，但必有一定炒作的成分（如美国多年来鼓吹的氢能经济，布什已降调，而我们还在按“惯性”前进）。欧洲的观点与美国有所不同。
我国发展IGCC真正应遵循的驱动力是什么？
1、减少用煤（主要是直接燃烧）所引起的污染
SO2，NOx，汞，颗粒物，CO2等
2、充分利用我国占20%甚至以上的高硫煤资源
3、缓和液体燃料的短缺
结合我国具体情况走自己的路子，发展车用醇醚燃料
4、系统耦合，跨行业结合，向系统集成要3E效益
向系统要效益（能源利用效率、环境、经济），这是21世纪技术发展的趋势，世界上有见识的专家已认识到这一点，我们应通过IGCC+多联产及早起步。
从物理能梯级利用到化学能梯级利用，两者结合起来。煤-化-电，煤-铁-化-电等正在蓄势待发。
5、为减排CO2作技术路线上和单元技术上的准备
6、为发展将来创新绿色能源系统打下基础
如固体燃料电池（SOFC）
7、新型煤化工将会越来越重要，代替一部分石油化工
如生产甲醇、二甲醚、MTO、MTP等。这个趋势均以煤气化为龙头，必然会与IGCC、多联产在系统、技术、运行、市场等方面产生互动，相互促进，成为一体化的大行业。
因而，在我国发展IGCC必须从这些驱动力加以综合考虑，才有长远的生命力。不应该仅仅只是从发电角度考虑。其实国外也正向这个方面发展。
目前IGCC国外发展状况
从全世界来说，虽然IGCC提出已经几十年，但总体发展较慢
从发电总量来说，比例是非常小的，而且可用率和经济性还在进一步提高之中。由于基本投资大，没有特殊政策无法与常规超临界、超超临界火电站相竞争。
西班牙Puertollano电站
成本下降主要靠低价、高热值的石油焦（50%）的掺入
意大利萨丁岛
实际上也是与石油化工的多联产。电——500MW，4万Nm3的H2，180t中低压参数的蒸汽供炼油厂使用
IGCC的问题与障碍(1)
| 头等障碍 | 类别 | 分值 |
| 1. 基本投资高 | 财金 | 4.41 |
| 2. 可用率低 | 技术 | 4.14 |
| 3. 商业竞争性差 | 财金 | 4.11 |
| 4. 一次前期开发投资大 | 财金 | 4.02 |
| 次等障碍 | 类别 | 分值 |
| 5. 缺少 turnkey 服务商 | 财金 | 3.89 |
| 6. 一些 IGCC 电厂的失败案例 | 文化 | 3.86 |
| 7. 缺少 IGCC 的长期运行经验 | 技术 | 3.73 |
| 8. 没能将环境外部成本内部化 | 经济 | 3.73 |
| 9. 缺少足够的购电协议 | 财金 | 3.72 |
| 10. 一些电厂的建设投产过程有问题 | 财金 | 3.67 |
| 11. 发电公司不熟悉 IGCC 的运营 | 文化 | 3.62 |
| 12. 建设周期长 | 财金 | 3.53 |
我国发展IGCC的应有之路（1）
针对我国的具体情况，用联产液体燃料来加以“补偿”是一个可行的降低发电成本的途径。它能综合、全面地解决我国的能源瓶颈。 经详细计算，400MW电+30万吨甲醇的装置，在甲醇售价为1700元/吨的条件下，可以使发电成本下降10~11%；若是联产40万吨甲醇，则下降12~13%。这是很可观的。其它规模较小的方案亦可仔细分析。
IGCC+多联产宜从2个左右的商业示范开始，逐步推进，目的是取得经验，并不是用建设若干多个IGCC电站来解决电力缺口，切忌“一哄而上”。
在加强国际合作的条件下，把出发点和立足点放在培植我国自主创新能力上，集中全国优势力量，掌握有关关键技术。培植我国自己的IGCC+多联产的设计、系统集成、制造、运行的工业体系。
要吸取我国某些行业发展的教训（汽车、风电、…）。以免巨大的市场给瓜分了，核心技术却没有得到，造成全国 “八国联军”。
