我国整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)行业发展动态及投资可行性研究报告2014-2020年
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【报告编码】 123116
【出版日期】 2014年09月
【出版机构】 中 研 华 泰 研 究 院
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【目 录】
**篇IGCC技术与发展 26
**章 IGCC产业相关概述 26
**节 IGCC基础概述 26
一、IGCC内涵 26
二、IGCC系统组成 26
1、煤的气化与净化部分 27
2、燃气-蒸汽联合循环发电部分 27
三、IGCC的工艺流程 27
第二节 IGCC气化炉及煤气的净化系统的要求 29
第三节 IGCC特点分析 29
一、IGCC电厂的优点 29
二、IGCC用水量较少 30
三、IGCC能够生成可利用的副产品 30
四、IGCC受到的限制 30
第四节 IGCC气化炉阐述 31
一、喷流床气化炉 31
二、流化床气化炉 32
三、固定床气化炉 32
第二章 **IGCC (整体煤气化联合循环)发展概况 34
**节 IGCC行业发展概况 34
一、 IGCC商业运行成必然趋势 34
二、煤气化容量持续增长 35
三、政 府投资力度增大 37
四、美国引领IGCC的开发 38
第二节 IGCC成为洁净煤发电发展方向 39
第三节 科技进步性能改进 42
第四节 IGCC组成多联产的能源系 45
一、合成气园-IGCC总能系统 45
二、IGCC-燃料电池 46
三、磁流体- IGCC发电 47
第五节 碳捕集封存技术成IGCC发展新机遇 47
第二篇IGCC专题研究 50
第三章IGCC系统中燃气轮机选型原则分析研究 50
**节 IGCC发电技术简介 50
第二节 IGCC燃料 51
第三节 IGCC系统中的联合循环同常规比较 52
第四节 IGCC对燃气轮机及本体辅助系统的要求 53
一、燃气轮机本体辅助系统的改造 54
二、燃气轮机燃烧室的改造 54
三、燃气轮机压气机或透平的改造 54
四、燃气轮机降低排气中NOx含量的措施 55
第五节 国际具有IGCC电厂运行经验的燃气轮机厂家 56
第六节 **用于200～400MW级IGCC电厂的燃机型号 58
第七节 选型原则 59
第四章是IGCC系统关键部件气化炉选择及其对电厂整体性能的影响 61
**节 气化炉类型 61
第二节 IGCC电站建模和气化炉的选择 62
一、采用不同气化炉的IGCC选择 62
二、其它参数选择 63
第三节 选择结果分析与评估 65
一、技术性能分析 65
二、经济性能分析 67
第四节 **各国IGCC电厂现状分析 68
一、美国 68
二、日本 69
三、韩国 69
四、印度 69
五、欧洲 70
六、澳大利亚 70
第五章 中国整体煤气化联合循环(IGCC)电厂的经济性估算研究 72
**节 经济性估算综述 72
第二节 中国IGCC经济性估算模型的建立 73
一、投资估算系数修正 73
二、重要经济性参数修正 75
第三节 IGCC电厂运行数据假定 75
一、催化剂消耗量 75
二、年利用小时数与可用率 76
第四节 IGCC经济性参数 76
一、运行维护成本 76
二、工程费 77
三、未可预见费(预备费) 78
四、融 资假定 78
五、折旧方法 79
六、流动资金 79
七、其它经济性假定 79
第五节 模型计算框架 80
第六节 评估结果 81
一、投资成本评估 81
二、研究模型与实际电厂投资数据比较 81
三、投资潜力 82
第六章 IGCC及多联产系统的发展和关键技术研究 83
**节 中国IGCC及多联产的发展目标 83
第二节 IGCC及多联产需解决的关键技术 83
一、新型气化炉的研制 83
二、煤气冷却器的设计 84
三、燃气轮机燃用煤气的燃烧特性研究及燃烧室改造 84
四、余热锅炉的设计 84
五、汽轮机改造 85
六、新型空分装置空分流程研制 85
七、系统效率及主要设计参数的研究 85
八、系统的优化及性能计算 85
九、IGCC电站调试和性能试验技术 85
十、IGCC电站的运行和控制技术 86
第三节 IGCC多联产关键技术 86
一、低成本、低能耗制氧和氢分离技术 86
二、CO2分离技术 86
三、能量转换利用过程新机理研发和系统创新 87
四、关键设备和新工艺的研究 87
五、系统整体特性研究和综合优化 87
第四节 中国IGCC及多联产技术的发展 87
第七章 中国IGCC煤化工应用主要技术研究 91
**节 焦化技术 91
一、固定床气化 91
二、流化床气化 92
三、气流床气化 93
四、熔浴床气化 93
五、煤炭气化技术应用领域 93
第二节 液化技术 97
一、液化技术工艺流程 97
二、间接液化工艺特点 97
第三节 洁净煤技术 98
第四节 集成气化联合循环技术 100
第八章 中国IGCC煤化工行业风险预警 101
**节 政策风险 101
第二节 宏观经济波动风险 101
第三节 技术风险 102
第四节 供求风险 102
第五节 资源风险 103
一、水资源风险 103
二、煤炭资源风险 103
三、环境污染风险 104
六、产品结构风险 104
七、金融风险 104
八、成本与财务风险 105
第四篇 发展IGCC基础条件 106
第九章 中国IGCC发展新型煤化工所需基础条件研究 106
**节 煤化工行业综述 106
第二节 煤炭储量与利用 107
第三节 煤炭资源分布 107
第四节 煤化工单位消耗水量 108
第五节 煤化工三废处置 109
第六节 交通配套 110
第七节 单位投资需求 110
第八节 技术工艺要求 111
第九节 2014-2020年市场需求趋势 111
一、市场需求是关键 111
二、需求预测 112
第十节 煤化工主要评价指标 113
一、气化强度 113
二、单炉生产能力 113
三、碳转化率 114
四、气化效率 114
五、热效率 114
六、水蒸气消耗量和水蒸气分解率 115
第十章 中国煤炭气化多联产生产代用天然气研究 116
**节 中国天然气资源及供应 116
第二节 煤炭气化多联产技术应用与趋势 116
第三节 以加压固定床气化技术为基础的多联产工艺 117
一、单纯生产城市煤气模式 117
二、通过煤气甲烷化生产代用天然气 118
三、生产城市煤气联产甲醇 118
四、煤气化间接液化制油联产城市煤气 119
第四节 以加压气流床气化为基础的多联产工艺 119
第五节 应具备基本条件 120
第六节 可能发展煤基多联产生产代用天然气的地区分析 121
一、在内蒙古自治区东部区 121
二、在内蒙古自治区西部区 121
三、在新疆地区 121
四、在四川、贵州和云南部分富煤地区 121
五、在鲁西南、苏北徐州及河南东部交界处 122
六、在靠近油田地区 122
七、在广东等地 122
第十一章 国外4座大型IGCC电站的煤气化工艺 123
**节 TEXACO 煤气化工艺 123
一、Texaco 气化工艺的结构特点 123
二、Texaco气化工艺的性能和运行指标分析 124
三、Tampa IGCC电站中Texaco气化炉曾出现的主要问题及解决办法 125
第二节 DESTEC煤气化工艺 126
一、Destec煤气化工艺结构特点 126
二、Destec煤气化工艺的性能和技术经济指标分析 127
三、Wabash River IGCC电站中Destec气化炉曾出现过的主要问题及解决办法 127
第三节 SHELL煤气化工艺 128
一、Shell煤气化工艺的结构特点 128
二、Shell煤气化工艺的性能及技术经济指标分析 129
三、Demkolec IGCC电站中shell气化炉曾出现过的问题及解决办法 130
第四节 PRENFLO煤气化工艺 130
一、Prenflo 气化工艺的结构特点 130
二、Prenflo气化工艺的性能及技术经济指标分析 131
三、在Puertollano电站中Prenflo气化炉曾出现过的主要问题及解决办法 132
第五节 4种气化炉的综合比较 133
第十二章IGCC电站的环保性能研究分析 134
**节 灰、渣和固体颗粒 134
第二节 有害金属元素及其它微量元素 135
第三节 SOX 137
第四节 NOX 138
一、气化与煤气净化系统 138
二、燃气轮机 138
第五节 C02 139
第六节 排入环境的废热和耗水量 139
第七节 废水及其处理 140
第八节 IGCC示范机组的污染物排放 141
一、冷水电站 141
二、Demkolec电站 142
第九节 IGCC优越的环保性能 143
第十三章 中国IGCC市场及其技术概况 144
**节 中国联合循环的技术概况 144
第二节 中国迅猛发展的联合循环市场 144
一、新建联合循环电站 144
二、加装燃气轮机，改造汽轮机老电厂 145
第三节 IGCC在中国的发展 145
一、中国需要IGCC 145
二、IGCC在中国的进展 146
三、中国IGCC发展的主要问题 146
四、中国IGCC的实际市场 147
五、经济评估 148
六、总电站成本 148
七、发电成本(COE) 148
八、煤气净化系统 149
九、IGCC扩大容量 149
十、 IGCC多种生产 150
第四节 中国IGCC电厂实践 151
一、海南三亚联合循环电厂简介 151
二、宝钢IGCC电厂 152
第五节 IGCC电站的参数与性能以及发展趋势 152
第六节 IGCC或将是未来煤电主流机型 153
一、清洁煤发电是发展低碳经济的必然产物 153
二、IGCC是煤气化和联合循环相结合的清洁煤发电系统 153
三、相比其他燃煤发电技术IGCC具有显著优势 154
第七节 中国或将大力发展IGCC清洁煤发电技术 159
第十四章 2014-2019年中国整体煤气化联合循环(IGCC)市场发展趋势 162
**节 中国整体煤气化联合循环(IGCC)市场前景预测 162
一、碳捕集和封存的长期计划框架 162
二、IGCC技术创新 163
三、IGCC商用前景 164
四、IGCC技术发展方向 164
第二节 IGCC发电技术发展趋势特点 165
一、热效率较高 165
二、环保性能好 165
三、燃料适应性广 166
四、节约水资源 166
五、调峰能力强 166
六、充分综合利用煤炭资源 166
第三节 中国应用IGCC发电技术趋势 166
一、华能集团 166
二、大唐集团 167
三、华电集团 167
四、国电集团 168
五、中电投 168
第四节 中国发展IGCC技术经济研究趋势 168
一、IGCC技术可行性 168
二、IGCC技术运行可靠性 169
三、IGCC经济性分析 169
第五节 IGCC的未来 170
一、不断改进性能 170
二、组成多联产的能源系统 172
三、碳捕集封存技术成IGCC发展新机遇 174
第六节 学习和借鉴发达国家促进IGCC产业发展政策 175
一、美国 175
二、欧盟 176
三、日本 177
四、其他国家 178
第七节 IGCC发展面临的障碍 178
一、IGCC生产电力的比较成本 180
二、建设IGCC电厂所面临的阻碍 181
三、IGCC可用性的挑战 182
四、CO2捕集技术的负面影响 183
五、法规阻碍 184
第五篇 基础数据篇 186
第十五章 中国能源资源概况 186
**节 能源简述 186
一、能源的转换 186
二、能源的分类 187
三、开发利用状况分类 190
第二节 中国能源产业发展概况 190
一、中国能源工业发展综述 190
二、中国继续加快大型能源基地建设步伐 194
三、中国加快能源产业结构优化调整 196
四、中国能源工业未来发展思路 197
五、中国能源产业的可持续发展 197
第三节 中国能源资源深度剖析 200
一、中国化石能源资源基础储量构成 200
二、中国主要能源基础储量及人均储量 201
三、中国煤炭基础储量和分布 201
四、中国石油基础储量和分布 203
五、中国天然气基础储量和分布 209
六、中国可再生能源资源量 213
第十六章 近几年中国能源生产及数据监测分析 214
**节 中国能源生产总况 214
一、中国成****大能源生产国 214
二、能源生产能力大幅提高结构不断优化 214
三、近几年中国能源生产总量及构成 226
四、中国能源生产增长情况 228
第二节 中国分品种能源产量 228
一、原煤 228
二、柴油、汽油、燃料油、煤油产量 229
三、发电量 233
四、核发电 233
第十七章 中国能源消费 234
**节 中国能源消费的现状 234
一、中国能源消费结构 234
二、中国能源消费总量及构成 235
三、能源消费情况及国内外比较分析 235
四、中国能源消费格局与消费政策 238
五、中国能源消费弹性系数剧烈波动 241
第二节 中国分品种能源消费量 245
一、石油 245
二、煤炭 246
三、天然气 247
四、电 248
五、柴油、汽油、燃料油、煤油 249
第三节 中国能源利用情况 249
一、可再生能源开发利用量 249
二、生活能源消费量 249
三、人均生活能源消费量 250
四、农村能源利用情况 250
第十八章 中国能源与经济展望 254
**节2014年全球经济环境分析 254
一、2014年全球经济分析 254
二、全球石油消费增速与GDP增速相关性分析 257
三、高油价威胁全球经济复苏 258
第二节2014年国内宏观经济环境及与能源关联性分析 261
一、国民经济运行情况GDP(季度更新) 261
二、消费价格指数CPI、PPI（按月度更新） 263
三、全国居民收入情况（季度更新） 275
四、恩格尔系数（年度更新） 278
五、工业发展形势（季度更新） 280
六、固定资产投资情况（季度更新） 288
七、财政收支状况（年度更新） 297
八、中国汇率调整（人民币升值） 305
九、存贷 款基准利率调整情况 306
十、存款准备金率调整情况 307
十一、社会消费品零售总额 311
十二、对外贸易&进出口 317
十三、中国能源工业发展形势 321
十四、重化工业化将带动石油石化产品需求高速增长 322
第十九章 2014年中国能源开发的政策分析 324
**节 中国能源开发的基本政策导向 324
一、能源发展战略和目标 324
二、全面推进能源节约 325
三、提高能源供给能力 327
四、加快推进能源技术进步 330
五、促进能源与环境协调发展 331
六、深化能源体制改革 333
七、加强能源领域的国际合作 334
第二节 中国能源产业政策实施动态 336
一、煤炭资源整合政策进一步深化 336
二、国家出台煤炭产业健康发展意见 337
三、石化产业振兴规划颁布实施 338
四、《成品油价税费改革方案》解析 339
第三节 中国能源产业的对外政策解读 341
一、剖析中国能源的外交战略 341
二、中国能源对外开放政策日益完善 346
三、中国石油市场进出口贸易政策分析 346
四、中国天然气领域实行全面开放政策 347
五、外资进入中国煤炭领域的基本政策 353
第四节 中国能源产业重点政策法规 353
一、中华人民共和国能源法（征求意见稿） 353
二、中华人民共和国节约能源法 380
三、中华人民共和国矿产资源法 394
四、中华人民共和国海洋石油勘探开发环境保护管理条例 403
五、中华人民共和国煤炭法 409
六、中华人民共和国电力法 418
七、天然气利用政策 428
图表目录
图表 1 IGCC原理示意图 27
图表 2 IGCC的工艺流程图 28
图表 3 全球IGCC项目发展情况 35
图表 4 全球煤气化容量增长态势 36
图表 5 2004年和2007年全球煤气化容量增长调查 36
图表 6 全球煤气化容量预测 37
图表 7 美国能源部2008年IGCC项目资助情况 38
图表 8 各国IGCC容量变化情况 39
图表 9 国际 IGCC 发展历程及趋势 42
图表 10 IGCC电站发展预测 43
图表 11 CO2捕获与封存的影响 49
图表 12 典型的IGCC工艺流程 52
图表 13 典型的联合循环工艺流程 53
图表 14 ISO工况下50Hz典型燃气轮机简单循环性能 57
图表 15 **上IGCC电厂使用的燃气轮机厂家、型号和性能 57
图表 16 一段式纯氧气流床气化炉技术分类 61
图表 17 气化技术分类及对应的商业品牌 62
图表 18 气化炉合成气冷却系统 62
图表 19 气化炉合成气冷却系统 63
图表 20 蒸汽循环设计参数 63
图表 21 余热锅炉节点温差 63
图表 22 气化用煤分析 64
图表 23 经济性估算的输入参数 64
图表 24 不同气化炉选择对系统出力的影响 65
图表 25 不同气化炉选择对系统效率的影响 66
图表 26 采用不同气化炉对IGCC系统的节点温差变化的影响 67
图表 27 采用不同气化炉对IGCC系统的经济性的影响 67
图表 28 国内实际联合循环电站的主辅工程造价和EPRI模型计算造价结果对比 74
图表 29 投资估算的系数 74
图表 30 EPRI模型中估算的IGCC电厂化学试剂和水的消耗量 76
图表 31 IGCC的非燃料运行维护成本 77
图表 32 EPRI**的未可预见费率 78
图表 33 流动资金估算 79
图表 34 模型计算框架 80
图表 35 计算齐准化资本费用率的假设条件 81
图表 36 煤的直接液化工艺流程简图 97
图表 37 煤间接液化工艺流程简图 98
图表 38 中国各地区已发现煤炭储量/资源量构成 108
图表 39 各类新型煤化工项目消耗新鲜水量 109
图表 40 各类新型煤化工项目3废排放表 110
图表 41 各类新型煤化工项目投资需求 111
图表 42 各类新型煤化工产品需求 单位：kt 112
图表 43 鲁奇加压气化制城市煤气工艺流程示意图 117
图表 44 鲁奇加压气化制代用天然气工艺流程示意图 118
图表 45 鲁奇固定床加压气化生产城市煤气联产甲醇，二甲醚工艺流程示意图 118
图表 46 水煤浆加压气化生产代用天然气工艺流程示意图 120
图表 47 4种气化炉的技术特点比较 133
图表 48 微量元素在煤中浓度及其在煤转化系统中的分布 136
图表 49 废水的流量与成分 140
图表 50 两种气流床气化工艺产生的废水流量和污染物浓度(mg/l) 141
图表 51 冷水电站污染物排放实测值(mg/MJ) 142
图表 52 燃煤、燃气和天然气电站的排放特性(g/MWh） 142
图表 53 IGCC 电站的造价 148
图表 54 中国不同发电技术造价比较 148
图表 55 IGCC电站的参数与性能 152
图表 56 煤炭碳氢比高 153
图表 57 IGCC示意图 154
图表 58 二氧化碳排放比较、耗水量比较 155
图表 59 不同煤种下，固态废弃物产生量比较 155
图表 60 烟气/合成气流量比较 156
图表 61 IGCC电厂和常规燃煤电厂、天然气燃气轮机电厂的排放情况比较 156
图表 62 IGCC采用两级碳捕捉 157
图表 63 含碳捕捉的清洁煤技术是重要发展方向 157
图表 64 考虑碳捕捉情况下的成本比较 158
图表 65 IGCC的排放物处理 158
图表 66 燃煤发电技术除汞成本比较 159
图表 67 IGCC和煤直接燃烧技术排放比较 159
图表 68 IGCC电厂和普通电厂比较 159
图表 69 中国电力系统IGCC的进展 161
图表 70 IGCC多联产示意图 161
图表 71 CO2捕获与封存的影响 175
图表 72 我国化石能源储量结构图 200
图表 73 中国和**化石能源剩余探明可采储量 201
图表 74 我国各省市煤炭储量分布 202
图表 75 中国石油分布图 209
图表 76 1949年、1978年和2008年一次能源生产及主要能源产品产量 216
图表 77 近几年中国能源生产总量及构成 226
图表 78 2012-2014年全国原煤总产量走势图 228
图表 79 2014年1-6月中国柴油分省市产量及行业企业数量统计 229
图表 80 2014年1-6月中国汽油分省市产量及行业企业数量统计 230
图表 81 2014年1-6月中国燃料油分省市产量及行业企业数量统计 231
图表 82 2014年1-6月中国煤油分省市产量及行业企业数量统计 232
图表 83 中国一次能源消费结构(百万吨油当量/Mtoe) 234
图表 84 中国各种一次能源消费的百分率(%) 235
图表 85 部分国家人均国内生产总值与能源消费量（2002年） 236
图表 86 部分国家单位GDP能耗情况 237
图表 87 2001-2014年中国石油消费量统计 245
图表 88 2001-2014年中国石油消费量增长趋势图 246
图表 89 2001-2014年中国煤炭消费量统计 246
图表 90 2001-2014年中国煤炭消费量增长趋势图 247
图表 91 2001-2014年中国天然气消费量统计 247
图表 92 2001-2014年中国天然气消费量增长趋势图 248
图表 93 2014年GDP初步核算数据 261
图表 94 2011-2014年GDP环比增长速度 261
图表 95 2014年2季度GDP初步核算数据 262
图表 96 2014年2季度GDP环比增长速度 262
图表97 2012年12月-2014年6月全国居民消费价格涨跌幅度 263
图表98 2012年12月-2014年6月我国猪肉、牛肉、羊肉价格变动情况 264
图表99 2012年12月-2014年6月我国鲜菜、鲜果价格变动情况 264
图表100 2014年1-6月份居民消费价格分类别同比涨跌幅 266
图表101 2014年1-6月份居民消费价格分类别环比涨跌幅 267
图表102 2014年6月居民消费价格主要数据 267
图表103 2012年12月-2014年6月工业生产者出厂价格涨跌幅 270
图表104 2012年12月-2014年6月工业生产者购进价格涨跌幅 270
图表105 2012年12月-2014年6月生产资料出厂价格涨跌幅 271
图表106 2012年12月-2014年6月生活资料出厂价格涨跌幅 272
图表107 2014年6月份工业生产者价格主要数据 272
图表 108 2006-2014年我国农村居民人均纯收入及其增长速度 276
图表 109 2006-2014年我国城镇居民人均可支配收入及其增长速度 277
图表 110 1978-2013中国城乡居民恩格尔系数对比表 279
图表 111 2012-2014年中国各月累计主营业务收入与利润总额同比增速 281
图表 112 2012-2014年中国各月累计主营业务收入与主营活动利润同比增速 282
图表 113 2012-2014年中国各月累计每百元主营业务收入中的成本与利润率 282
图表 114 2014年分经济类型主营业务收入与主营活动利润同比增色 283
图表 115 2014年规模以上工业企业主要财务指标 283
图表 116 2013-2014年6月规模以上工业增加值同比增长速度 285
图表 117 2014年6月份规模以上工业生产主要数据 286
图表 118 2006-2014年我国全社会固定资产及其增长率情况 289
图表 119 2012年12月-2014年6月我国固定资产投资（不含农户）同比增速 289
图表 120 2012年12月-2014年6月固定资产投资到位资金同比增速 291
图表 121 2014年固定资产投资（不含农户）主要数据 291
图表 122 2012年-2014年6月我国固定资产投资（不含农户）同比增速 294
图表 123 2012年-2014年6月固定资产投资到位资金同比增速 295
图表 124 2014年1-6月份固定资产投资（不含农户）主要数据 296
图表125中国人民银行人民币存贷 款基准利率历次调整一览表 306
图表126存款准备金率历次调整一览表 307
图表 127 2006-2014年我国社会消费品零售总额及其增长率 312
图表 128 2012年12月-2014年6月我国社会消费品零售总额分月同比增长速度 313
图表 129 2014年1-12月份社会消费品零售总额主要数据 314
图表 130 2014年-2014年6月我国社会消费品零售总额分月同比增长速度 316
图表 131 2014年6月份社会消费品零售总额主要数据 316
图表 132 2006-2014年我国货物进出口总额增长分析 318
图表 133 2012年以来中国季度进、出口增速 320
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