一、美國煤炭利用技術(shù)研發(fā)項目剖析

美國是世界上最大的能源生產(chǎn)、消費和進口大國，煤炭儲量居世界首位，在該國能源結(jié)構(gòu)中占有重要地位。為解決煤炭利用引起的環(huán)境污染問題和保證電力供應(yīng)的可靠性，美國從20世紀80年代中期就已經(jīng)開始制定相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃，實施煤炭高效清潔利用的研究項目，解決了低質(zhì)煤炭提質(zhì)、煤炭氣化液化、混煤燃燒系統(tǒng)開發(fā)、高效燃燒系統(tǒng)開發(fā)、超（超）臨界循環(huán)系統(tǒng)和零排放等研究中許多關(guān)鍵的技術(shù)問題。這些項目的成功研究和開發(fā)利用，使美國政府在應(yīng)對國際國內(nèi)能源危機上發(fā)揮了重要作用。對美國煤炭利用科技項目的剖析，有助于了解美國煤炭科技戰(zhàn)略規(guī)劃和發(fā)展。

結(jié)合美國能源部對煤炭利用項目的分類，根據(jù)是否屬于潔凈煤技術(shù)研究范圍，把美國煤炭項目主要分為兩大類：一類是非潔凈煤利用項目（簡稱非CCT項目），另一類是以研究煤炭清潔利用和污染排放控制為主的潔凈煤技術(shù)項目（簡稱CCT項目），具體分類如圖1所示。

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?注：CCPIP-Clean Coal Initiative Projects，潔凈煤先導計劃

圖1? 美國煤炭項目分類

利用文獻調(diào)研法和歸納總結(jié)法，對美國煤炭利用的非CCT項目和CCT項目的數(shù)量、所占比例及開始規(guī)劃時間、經(jīng)費等進行對比分析，研究對象是美國能源部批準的煤炭利用項目，得到這兩大類項目的特點對比分析如表1所示。

表1? 非CCT項目和各類CCT項目的對比分析

注：CCT：Clean Coal Technology?????

1.各類項目數(shù)量變化情況

20年來，非CCT項目數(shù)量大幅增長。1995年以前，美國非CCT項目共11項；1996～2001年間增加到71項，到2006年以后，增長到221項，其增長的絕對數(shù)量為歷史最高（見圖2）。

?圖2 ?美國非CCT項目的數(shù)量變化情況

圖3顯示為各類CCT項目自啟動以來的數(shù)量變化情況。圖中表明，非CCT計劃資助項目在前10年數(shù)量有所下降，2000年以后項目數(shù)量有所增加，尤其近5年增加幅度較大；CCT計劃資助項目在1995年以前有2項，此后在各時間區(qū)內(nèi)分別有1項，時間分布較為均勻；CCPIP項目是美國能源部在2002年才開始啟動的，因此在這之前項目為零，其在2001-2005年間啟動較多，有7項，達到歷史最高，其后在2006-2010年間有所下降，僅有3項。

圖3 ?美國各種類型的CCT項目數(shù)量變化情況

2.項目分類情況計量分析

對煤炭利用項目中基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、示范項目等不同研究類型項目進行的分析如表2所示?？傮w來看，美國煤炭低碳高效利用技術(shù)項目還主要是以應(yīng)用為主，其中，應(yīng)用基礎(chǔ)研究和應(yīng)用型項目占了很大比例。在非CCT項目中，應(yīng)用類研究項目占到了84.4%。

表2? 非CCT項目和CCT項目中不同研究類型項目的組成情況

3.項目資金投入情況分析

按照投入經(jīng)費的多少，項目可分為1000萬美元及以上經(jīng)費、100萬美元經(jīng)費、10萬美元經(jīng)費及10萬以下經(jīng)費投入等四種類型，圖4顯示了美國煤炭利用項目的經(jīng)費投入情況。

圖4 ?美國煤炭利用項目資金投入情況

從各類資金投入項目數(shù)量來看，由于非CCT項目的數(shù)量龐大，因此在各類資金投入項目數(shù)量上也占有絕對優(yōu)勢。從所占比例上看，10萬級經(jīng)費中，非CCT項目和非CCT計劃資助項目數(shù)量最多，分別占同類項目的45.4%和41.7%，而在CCPIP和CCT計劃資助項目中1000萬級以上項目數(shù)量占比最大，均達到同類項目的80%，這表明CCPIP和CCT計劃資助的項目主要針對金額較大的潔凈煤技術(shù)重點項目。

4.項目主要承擔機構(gòu)分布情況

項目承擔機構(gòu)可分為大學、研究機構(gòu)和企業(yè)（設(shè)有研發(fā)機構(gòu)的企業(yè)）。通過對項目經(jīng)費達到10萬美元以上的美國煤炭利用項目的承擔單位分布情況進行檢索分析，檢索到項目總數(shù)為400項，其中有144項由大學所承擔，92項由研究機構(gòu)承擔，164項由企業(yè)承擔，具體如表3所示。在承擔千萬美元級以上項目中，企業(yè)承擔項目的數(shù)量最多，占比達到73.1%，這類項目主要以集研究、試驗、示范工程于一體的綜合示范項目和應(yīng)用研究項目為主。相反，在10萬美元級項目中，以大學承擔的項目數(shù)量最多，達到93項，占比為46%。

表3 美國項目承擔機構(gòu)在不同項目中的分布情況

5.項目關(guān)鍵研究方向分布

美國煤炭項目主要集中在煤炭提質(zhì)、循環(huán)流化床燃燒、煤炭液化氣化、IGCC研發(fā)和示范、碳捕獲與封存等方面，這些重點技術(shù)項目統(tǒng)計情況如表4所示。美國在碳捕獲與封存方面的項目最多，達到79項，其次為汞、氮氧化物、二氧化硫等多種污染物生成和脫除方面的研究項目，有58項。在非CCT計劃資助項目中，汞、氮氧化物、二氧化硫等污染物生成和脫除方面的項目最多有13項；在CCT計劃資助項目和CCPIP項目中，從前面分析中可知在這兩類項目中千萬級以上項目達到80%，因而它們項目數(shù)量雖少，但經(jīng)費投入較高，具體集中在碳捕獲與封存、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)研究、低質(zhì)煤炭提質(zhì)研究、煤炭制油制氣、燃煤污染排放控制研究方面。這表明美國非常重視煤炭高效清潔利用技術(shù)的研究開發(fā)和應(yīng)用，以及對石油替代產(chǎn)品的研究、開發(fā)和利用。?

表4 ?美國煤炭利用項目主要研究方向的分布情況

從以上對美國煤炭低碳清潔利用項目的分析，可見美國是較早重視煤炭清潔技術(shù)研究開發(fā)和應(yīng)用的國家?？偟膩砜?，其研究已經(jīng)從最早的煤炭高效燃燒利用、污染物排放、碳捕獲等單一計劃，逐步發(fā)展到燃煤系統(tǒng)最初設(shè)計、高效燃燒、多種污染物排放控制、碳捕獲與封存及其評價等方面為一體的系統(tǒng)、綜合的研究和開發(fā)上。從項目數(shù)量上看，自1988年至今，美國煤炭利用項目的數(shù)量有較大幅度增加，表現(xiàn)出美國對煤炭開發(fā)和利用技術(shù)越來越重視，尤其重視IGCC、低質(zhì)煤炭提質(zhì)、煤炭制油制氣、燃煤污染排放控制等煤炭高效清潔利用技術(shù)的研究和開發(fā)。在項目性質(zhì)分布上，最為重視應(yīng)用研究和示范項目的開發(fā)。在項目承擔機構(gòu)上，美國較重視具有自主研發(fā)機構(gòu)的大型能源企業(yè)的參與和加盟重大項目的研發(fā)和示范。（未完待續(xù)）

（國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司）?