澳大利亚、中国、能源和温室气体

在21世纪,人类对能源的需求量与 日俱增。人们可以通过提高能源效率、大量使用可再生能源和核能的方法,来满足部分能源需求。但无论采用哪种规划或方案,人类对化石燃料的使用量都将日趋上升。与此相应,到2100年,温室气体的排放量也会上升,如果不采取必要的行动,聚集在大气层的二氧化碳量将翻一番。但像中国和澳大利亚那样有着丰富煤炭储量的国家在未来多年里可能仍会使用这些能源来产生能量。所以我们必须努力寻求更完善、更清洁、更巧妙、更可持续发展的方法来使用这些丰富资源。
澳大利亚温室气体技术合作研究中心(CO2CRC)和煤炭可持续发展合作研究中心(CCSD)正在从事多个研究发展项目,此举有助于澳中两国在继续保持化石燃料低成本优势的同时,向接近零排放量的方向迈进。
温室气体技术合作研究中心(CO2CRC)
温室气体技术合作研究中心致力于二氧化碳的收集和地理存储,以此作为降低向大气排放二氧化碳量的一种途径(图表1)。该中心目前正在研究从化石燃料发电厂排出的污水中分离和收集二氧化碳的技术,以及怎样将二氧化碳制成溶剂、薄膜、吸附剂和致冷剂、再应用于燃烧和气体分离的前后程序中。中心正考虑将这项技术应用于褐煤、黑煤以及包括液化天然气和生物材料在内的天然气上。
在澳中寻求机遇、提高能源利用率、降低温室气体排放之际,这个组合方案是温室气体技术合作研究中心确保所有项目公开化战略的重要部分。
温室气体技术合作研究中心与中国研究人员在二氧化碳溶剂分离领域已经展开了合作——通过澳大利亚的大学对中国研制的设备进行试验。在二氧化碳收集、研究和开发这一重要领域,尤其是在降低二氧化碳收集成本方面,研究中心将寻求更多的深入合作机会。
在二氧化碳地理存储的调查、评估和存储点开发等领域,温室气体技术合作研究中心在澳大利亚和新西兰,以及在包括中国在内的许多亚洲地区都处于领先地位。在其它研究领域,研究中心在一系列地理存储二氧化碳方面采取了组合方案(图表2)。
温室气体技术合作研究中心还与众多重点研究和业界团体合作,大力发展地质隔离术(geosequestration)。迄今为止的工作表明,这项技术具有安全、低风险、成本效益高及可持续发展等多项优势, 是降低温室气体排放的一个可靠途径。
研究中心还开展了多个其它研究项目,能将存储二氧化碳和提高石油和煤层气回收率结合起来,这类项目在澳中两国均可展开。中国研究员参与了本中心多个二氧化碳存储项目,并在推动研究前沿方面发挥了重要作用。
温室气体技术合作研究中心由政府、业界团体和研究组织共同资助,中心的很多研究成果和报告得到了广泛的应用。
此外,中心还从事保守商业机密的研究和咨询,并与其商业机构Innovative Carbon Technologies Pty Ltd (ICTPL)一起在澳大利亚和其他国家展开了一系列广泛的客户活动。温室气体技术合作
研究中心与ICTPL联手,与诸多组织展开积极有效的广泛合作,以利降低温室气体排放量,拓展商机。

煤炭可持续发展合作研究中心(CCSD)
对发电过程中产生的二氧化碳进行收集和存储必须有一个先决条件,即发电厂在具备最佳工厂配置和条件的情况下可存储二氧化碳排放物。若要成功实现二氧化碳排放量上的“大幅度减排”,现在和未来的煤炭发电技术就必须满足这个需求。
煤炭可持续发展合作研究中心拥有十年研究高质量煤炭特性的历史,在此基础上,中心致力于通过整体煤气化联合循环(IGCC)、含氧燃料燃烧及燃烧后收集二氧化碳等洁煤技术,寻求如何在煤炭发电过程中大量减少各种排放物的方法。由澳大利亚煤炭出口业发起和资助的煤炭可持续发展合作研究中心严格秉承可持续发展原则,并致力于满足国内外的行业服务需求。可持续发展的三个方面——环境、社会和经济——构成了中心研究项目的基础。随着对可持续发展的进一步了解,中心将在技术和政策方面制定更多有利于推进可持续发展项目的决定。
煤炭可持续发展合作研究中心围绕以下三个主题开展研究:
- 传达战略决策;
- 了解煤炭性能;
- 改善环境影响.
传达战略决策:作为一种在全球范围内交易的高质量商品,澳大利亚煤炭是该国迄今为止盈利最多的出口产品。考虑到国际客户采用煤炭为其重点产业提供能源支持,维护澳大利亚的煤炭市场、确保其可持续发展也是必要的。国内煤炭发电对澳大利亚的经济、环境和社会方面均产生了重要影响。
在这样的背景下,建立煤炭可持续发展合作研究中心是为了传达富有战略意义的商业和政策决定,正确认清和处理技术开发带来的机遇与威胁。与中国研究员的合作将使中国煤炭和能源业也有机会接触到类似见解。
了解煤炭性能:了解煤炭作为燃料的内在特性、这些特性如何与现有以及新兴技术的性能建立关系是煤炭可持续发展 合作研究中心不断提升声誉和信誉度的平台。研究中心对煤炭、矿物和相关环境问题的研究已有十多年,从而奠定了煤炭和燃烧学的基础。
研究中心目前开展的研究项目重点关注澳大利亚煤炭被应用于整体煤气化联合循环(IGCC)、含氧燃料工厂、增压流化床燃烧(PFBC)及低温高炉时的性能。还有项目涉及发电过程中的生物质和煤炭的共同燃烧,以及炼铁时塑料和煤炭的共同燃烧。部分中国煤炭也接受了评估,这项工作为未来将中国煤炭纳入合作范围的更广泛的项目奠定了基础。
改善环境影响:煤炭可持续发展合作研究中心的研究项目探寻综合准确评估发电厂排放量的方法。值得一提的是,中心对氧化氮和氧化硫的特性、颗粒排放物及其对煤炭依附性建立了深刻的认识。如何将煤炭发电厂排出的微量元素的特性最小化,也是中心开展的一项针对改善环境的重点研究项目,而运用灰烬处理、利用的水-地球化学作用知识对废物排放进行管理,则更能体现出上述特点。
中国迅速发展的能源经济令人瞩目,煤炭可持续发展合作研究中心认识到有必要继续发展并阐明与现有基础设施和新建发电站项目相关的洁煤技术开发项目。那些已在中国、澳大利亚和许多东南亚国家长期的大规模投资也被纳入考虑范围。
煤炭可持续发展合作研究中心通过来澳中国代表的介绍以及对中国的访问建立了与中国研究机构的联系。2004年10月,中心研究员访问中国,参加了上海“国际煤炭研究委员会”会议。2006年7月,他们将再次访问中国,参加华中科技大学煤炭燃烧国家重点实验室举办的研讨会,其主题是“煤炭中矿物杂质对先进发电技术的影响”。之后,澳中两国计划在这一领域展开了合作研究项目。
煤炭可持续发展合作研究中心在很多项目上都展开了国际性合作。为维护澳中两国在应对煤炭发电挑战时所涉及的利益,中心多次参与在中国举办的重点研讨会,得以评估和发展与中国的合作关系。中心的一个主要合作者是温室气体技术合作研究中心,后者为中心成员提供了一整套如何实现煤炭发电低排放的技术解决方案(发电、收集和存储)。
煤炭可持续发展合作研究中心的19个成员涉及煤炭生产厂、发电厂、研究组织和政府。登录研究中心的网站www.ccsd.biz,可查询更多研究项目的详细信息,包括研究报告、手册、年度报告、重点研究手册以及中心的具体联系方式。
温室气体技术合作研究中心与煤炭可持续发展合作研究中心联合撰写
网址:www.CO2CRC.com.au
www.ccsd.biz
图表由温室气体技术合作研究中心(CO2CRC)提供;版权归合作研究中心(CRC)所有。

理解煤炭可持续利用能源方案
(为中国类似研究提供基础的澳大利亚实例) 地区间的变量以及对发电的不同需求必然是复杂多样的。煤炭可持续发展合作研究中心有能力对发电系统提供周期性评估,此举为能源基础设施制定基准和进行审计奠定了基础。在澳大利亚各州实施后,这些技术和专业知识已在像中国这样飞速增长的能源大国得到应用,以利于其政策制定和资产基础设施规划。
煤炭可持续发展合作研究中心的目标之一是对能源方案进行研究,明确煤炭在向真正可持续发展能源转型过程中所扮演的角色。研究中心对未来澳大利亚发电项目的研究成果巩固了澳大利亚清洁煤国家行动计划煤炭21(COAL21)的基础。研究调查了数个到2030年建成发电项目的计划。从现存的技术基准到有待证实的技术,中心研究了大量发电技术,其中最鼓舞人心的两个方案是整体煤气化联合循环(IGCC)和超临界含氧物燃料(O-USC)。中心最近还对燃烧后二氧化碳收集进行了研究,该项技术同样颇具前景。
温室气体技术合作研究中心-煤炭可持续发展合作研究中心将与中国在清洁能源领域方面展开的合作 首届亚太地区清洁发展和气候伙伴关系(the Asia-Pacific Partnership on Clean DevelopmentandClimate,AP6)部长级会议于2006年年初在澳大利亚召开。
澳大利亚在能源领域有着悠久的历史和卓越的成绩,通过合作研究中心(CRC)项目,澳洲的政府、业界团体和研究机构都在国际上积极展开了合作。温室气体技术合作研究中心和煤炭可持续发展合作研究中心是重要的研究组织,他们将继续为包括中国、澳大利亚、美国、印度、日本和韩国在内的成员间的合作项目做出积极贡献。
温室气体技术合作研究中心在二氧化碳收集领域展开的合作 墨尔本大学化学与生物分子工程系是温室气体技术合作研究中心开展的二氧化碳收集研究项目的一个重要研究团体,该系与清华大学在由费维扬研制的柱填充材料上进行合作。该填充材料有可能减低在排出二氧化碳过程中所使用的气液接触设备的成本。

