燃料电池是反应物燃料与空气中的氧发生电化学反应而获得电能和热能的电化学装置,将化学能直接转化为热能和低压直流电能。根据燃料电池所使用的电解质的不同,可分为碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物电解质燃料电池和聚合物电解质膜燃料电池。燃料电池具有热效率高、对系统负荷变动适应力强、燃料来源广、环境污染小、不需要大量循环水、建设工期短等特点,燃料电池从可能性原理的提出到磷酸型燃料电池兆瓦级产品的商业化应用,都是根据实际需要而发展的。熔融碳酸盐燃料电池虽然离商业化阶段有一定距离,但由于它与煤气化能结合应用,其预计价格低于同规模的磷酸型燃料电池,因而有望用于主力电站。
3洁净煤技术在广东电力工业中的应用
广东地处我国华南沿海,改革开放以来珠江三角洲经济发展迅猛,能源需求急剧增长,环境污染日趋严重。虽然广东已大力开发水电和核电,加大投资开发西部水电的力度,增架西电东送的输变电线路,与云南、贵州等西部省份签订西电东送的协议,但在21世纪初,广东以燃煤为主的火力发电的电源结构不可能改变。电力是经济建设和社会发展不可替代的二次能源,大量燃煤对沿海经济发达港口城市的污染日趋严重,电力建设者将面临解决发展与环境矛盾的重要课题。洁净煤技术可使煤在燃烧过程中大量减少污染物的产生和排放,同时还可以提高燃烧效率,达到高效、洁净、环保的目的。洁净煤技术将在广东电力工业的持续发展中占据重要地位。
3.1广东电力工业现状
燃煤火电厂是广东电力的主要电源,每年消耗原煤约23 000 kt,截止2000年8月,燃煤火电厂装机总容量达12.005 GW,主要电厂煤耗情况如表1。广东通过多渠道办电,电力增长速度较快,基本能适应经济发展的需要。近期由于经济复苏,电源建设规划滞后,经济增长速度超过电力增长速
度,迫使许多燃煤火电机组超时运行,电网处于缺电局面,部分市(县)采取了拉闸限电措施。因而在今后的一二十年内仍要加快广东电力工业的建设,使电力由基本适应型向同步或超前发展型转变。燃煤火力发电厂的建设相对核电和水电来说,具有投资小、见效快的优势,若采用先进的洁净煤发电技术,可减轻对环境的破坏。
3.2洁净煤发电技术在广东电力工业的应用前景
广东电力工业紧随经济发展而发展,发电燃煤量逐年增长。能源是历史发展和社会进步的物质基础,大量消耗能源的结果,促进工业经济的快速发展,但同时使环境付出巨大的代价,大量燃煤燃烧给广东地区生态环境带来巨大压力。广东电力工业以燃煤火力发电为主的电源结构,短时期内不会改变,因此,为降低污染物的排放,满足国家环保要求,应该积极采用新的洁净燃烧技术,从而提高能源转化效率,降低能源系统成本,提供优质能源服务。
近期,广东省的连州发电厂、沙角A电厂实施烟气脱硫工程,茂名热电厂进行把燃油机组改造为燃烧水煤浆机组的技改工程。广东省正在惠州建设天然气发电厂,深圳能源公司属下的西部电厂已实现海水脱硫。这些项目的实施都已取得巨大的社会效益,并将获取显著的经济效益。为最大限度降低环境污染,广东省可根据各电厂的具体情况,在老厂改造、新厂建设和发展大机组时尽可能采用洁净煤发电技术。
3.3 洁净煤技术应用保障
电力工业是关系社会经济发展和国计民生的基础产业,是政策上予以鼓励和保障的先导产业。洁净煤发电技术是当今世界先进的发电技术,是一项造福人类的重大工程项目,社会各部门应予以扶持和保障洁净煤技术的应用。广东电力工业应通过各种途径采用洁净煤技术,加强洁净煤技术的开发与应用,组织有关科研、设计、制造与生产部门协同攻关;引进国内外较成熟的先进技术,建立示范电厂;在人力、物力、资金和税收等方面给予优惠扶持;走节能降耗、创建友好生态环境的生存发展之路,使企业在未来的市场竞争与持续发展中处于不败之地。