关键技术创新让煤炭利用清洁高效

  在“双碳”目标下，煤炭产业更加受到关注：煤炭是我国资源最丰富的化石能源，也是能源消费碳排放的大多数来自，煤炭利用产生的二氧化碳排放量约占能源消费排放的70%左右。

  2016年国家重点研发计划“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”重点专项启动以来，多项煤炭清洁高效利用有关技术取得突破，它们正在为“双碳”目标的实现提供坚实的科技支撑。

  科技部“高效灵活二次再热发电机组研制及工程示范”项目给出高分答案。该示范项目位于国家能源集团宿迁发电有限公司内，包含两台660兆瓦超超临界二次再热机组。

  国家能源集团江苏公司总经理梁志宏接受科技日报记者正常采访时介绍，超超临界机组使蒸汽温度达600℃—620℃，压力达31兆帕左右，基本达到当前技术经济综合平衡前提下的“天花板”。如何进一步提升煤炭的利用效率？在“高效灵活二次再热发电机组研制及工程示范”项目中，相比于传统一次再热机组，蒸汽会“回炉”再热一次。

  梁志宏和记者说，高温度高压力蒸汽在推动汽轮机的做功过程中，温度和压力会不断下降，做功效率也会不断降低。在“高效灵活二次再热发电机组研制及工程示范”项目中，主蒸汽进入超高压缸做功后，送入锅炉一次再热系统加热，再进入高压缸做功；高压缸排汽被再次送回锅炉二次再热系统加热，将温度提高至620℃，然后进入中压缸做功，最后进入低压缸做功后排入凝气器。蒸汽通过二次再热，提高了中压缸入口蒸汽温度，来提升了中低压缸效率。

  传统超超临界一次再热机组的发电效率一般为46%左右，而应用了二次再热技术后，发电效率可提升到48%以上。

  梁志宏还和记者说，为实现机组安全、高效、灵活、清洁、智慧运行，国家能源集团江苏公司牵头研发了多项关键技术，经过无数次迭代循环、攻坚克难，最终圆满完成项目各项任务目标。

  梁志宏算了一笔账： 2021年国家能源集团宿迁发电有限公司全年供电煤耗265.8克/千瓦时，比全国平均供电煤耗低37克/千瓦时，节约标煤27万吨，减排二氧化碳73万吨。按照标煤1000元/吨计算，节约燃料成本2.7亿元。

  不但更高效，而且更清洁。梁志宏和记者说，2021年两台660兆瓦超超临界二次再热机组全年烟尘排放、二氧化硫、氮氧化物浓度均值比国家大气污染物超低排放标准低了一半左右，实现大气污染物超低排放。

  我国煤炭资源丰富，而石油资源稀缺、对外依存度较高，烯烃等大宗化工原材料产品在国家经济产业中地位重要，能把煤炭变成油和烯烃吗？“煤制油品/烯烃大型现代煤化工成套技术开发及应用”项目回答解决了这样的一个问题，成功实现了煤炭的华丽转身。

  “我们从技术研发到工程建设、生产运行做了一系列工作，建成了世界第一套百万吨级煤直接液化制油工程示范项目，这也是目前全球唯一运行的煤直接液化制油项目。”国家能源集团化工公司总经理王建立告诉科技日报记者，之后公司还建成了煤制烯烃项目，也是全球第一个煤制烯烃工程示范项目。

  王建立和记者说，项目突破了煤制油和煤制烯烃化工高浓度污水和污染物的治理技术，实现了煤制油和煤制烯烃污水零排放，废气和废渣的排放和处置也满足最高标准环保要求。

  如今，现代煤化工产业在我国方兴未艾。据统计，截至“十三五”末，我国已建成8套煤制油、4套煤制天然气、32套煤（甲醇）制烯烃、24套煤制乙二醇示范及产业化推广项目。2020年，煤制油、气、烯烃、乙二醇等四大类主产品总产量约2647万吨，年转化约9380万吨标准煤，无论是产业规模还是技术水平都处于世界领先水平。

  “双碳”背景下，二氧化碳捕集、利用及封存技术在助力煤炭能源减少二氧化碳排放方面大有可为。

  “二氧化碳捕集、利用及封存技术是一种具有大规模二氧化碳减排潜力的新技术，是化石能源实现净零排放的唯一技术选择。” 中国华能集团有限公司（以下简称华能集团）科技部主任许世森如此判断。

  记者从华能集团了解到，在国家重大科学技术项目和集团公司自有项目的支持下，华能集团经过10余年的研发，创立了具有完全自主知识产权的燃烧前和燃烧后二氧化碳捕集理论和成套技术体系，并采用自主知识产权技术成功建造了多座燃煤二氧化碳捕集示范装置。

  “在基础研究方面，华能集团掌握了高性能二氧化碳捕集溶剂开发、高效分离设备开发、二氧化碳捕集过程优化、电厂集成优化模拟、二氧化碳化工利用及二氧化碳驱替煤层气技术开发等一套完整的电厂烟气二氧化碳捕集与利用技术，为二氧化碳捕集、利用及封存技术产业化奠定了基础。” 许世森说。

  他还介绍，在工程化建设方面，华能集团积极推动二氧化碳捕集技术的成果示范、转化及产业应用，采用自主知识产权技术成功建造并运行了我国首座燃煤电厂二氧化碳捕集系统、我国首套燃气机组二氧化碳捕集系统等。

  王建立和记者说，未解决煤化工项目的碳排放问题，国家能源集团化工公司于2011年就建成了世界首个煤化工产业10万吨级二氧化碳捕集液化与封存工程，也是全球首个低孔低渗地质条件下的二氧化碳捕集与封存项目，可将二氧化碳捕集并液化，永久封存到1500米至2500米深的地下，同时设置多项监测指标，对二氧化碳的逃逸情况做监测确保安全环保。

  中国华能集团有限公司董事长、中国工程院院士舒印彪在第六届碳捕集利用与封存国际论坛上指出，二氧化碳捕集、利用及封存技术有助于推动未来存量化石能源零碳排放，培育绿色经济新的增长点。

  我国建成了由7.6万余个地面自动气象观测站、409个海岛站、120个高空气象观测站、2架高空大型无人机、546部天气雷达、9颗在轨风云气象卫星等组成的综合气象观测系统。

  全球水经济委员会17日发布的一项新报告说明，人类“有史以来首次”打破了全球水循环的平衡。报告警告称，全球近30亿人口和一半以上粮食都位于干旱地区或水资源总量不稳定地区，若不采取行动，到2050年，水危机将使全球一半以上粮食生产面临风险。

  10月16日至19日，来自全国各地科研机构、高校和文博单位的近500名专家学者齐聚甘肃敦煌，在中国文物保护技术协会第十二次学术年会上，探讨文化遗产保护的新理念、新技术、新方法。

  走进阳高县华联设施农业科技示范中心，各种颜色的“太空彩椒”引人注目，形态各异的“太空南瓜”“太空蛇瓜”等令人大开眼界。

  进入新时代以来，广大林草科研工作者始终胸怀“国之大者”、潜心科研攻关，把论文写在大地上，助力农牧民增收致富，推动乡村走向振兴，让绿水青山变成金山银山。近年来，随着大数据、人工智能等技术加快速度进行发展，林草领域的科学技术创新力度不断加大。

  新产品出售的收益占据营业收入比重为37.02%，比上年提高0.89个百分点，较2018年提高6.32个百分点，比非专利密集型产业高15.85个百分点。

  王方定利用各种机会，不厌其烦地为年轻人作报告。在中国原子能科学研究院内，只要是与年轻人相关的学术会议、交流会以及座谈会，王方定都一定参加。

  在河北省张家口市142个路口，早高峰的红绿灯时长与平峰时不同。算法赋予信号灯“大脑”，让以往的“车看灯”变成“灯看车”。经测算，每个路口的通行效率能大大的提升13秒。

  为了更准确检测出亚硝酸盐的存在，日前，中国科学院合肥物质院固体所能源材料与器件制造研究部蒋长龙、杨亮研究团队设计出一种新方法，制备出了针对亚硝酸盐的荧光可视化快检技术，在实时同步可视化检测亚硝酸盐领域取得新进展。

  10月8日，世界经济论坛公布最新一批“灯塔工厂”名单，“人工智能”是这份名单背后的关键词。

  据了解，在空间科学实验方面，中国将统筹利用首次载人登月前的飞行试验以及载人登月的任务机会，开展较大规模的空间科学实验。

  “祥云”AS700是中国航空工业集团首个按照适航规章自主研制、具有完全自主知识产权的载人飞艇。

  王贻芳说，江门中微子实验已吸引17个国家和地区、74个研究机构的750位科研人员参与，采取经费投入分担、技术共同研发、科研成果共享的方式推动全球中微子研究共同进步。

  中国科普研究所调研发现，当前一些领导干部、企业家等对如何因地制宜培育发展新质生产力仍有困惑。因此，开展有关新质生产力的科普工作，有利于领导干部、企业家增强对新技术、新动能、新模式的认知，把握科学技术创新和产业革命大趋势，更好理解新质生产力的内涵、特点和发展规律，促进培育发展新质生产力。

  “这路灯开启时间刚刚好，真是‘无缝对接’啊！”湖北省十堰市北京路一家蛋糕店的店主何伟十分疑惑：路灯是咋做到这么准时的？

  从“制”到“输”、从“储”到“用”，如今，张家口市可再次生产的能源各项新技术不断突破，全新产业链条逐步形成，为国内可再次生产的能源开发应用提供了诸多可推广、可复制的经验，也为本地高水平质量的发展提供了强劲动能。

  由于今年第三季度订单锐减，荷兰半导体设备制造商阿斯麦公司15日股价大幅下挫，跌幅超过15%。

  天文学家利用美国国家航空航天局（NASA）与欧洲空间局（ESA）联合运营的詹姆斯·韦布太空望远镜（JWST），观测到一个在大爆炸后仅7亿年就形成的星系“自内向外”的生长过程。

  （记者罗云鹏 通讯员王若琳）记者15日从深圳大学获悉，中国工程院院士、深圳大学教授谢和平团队就海水中的氯离子引发副反应和电极腐蚀现象，提出一种新的解耦式海水直接电解制氢策略，将有利于丰富和进一步构建破解海水复杂成分影响的海水电解制氢理论体系和技术框架。其进一步拓宽了谢和平院士团队海水无淡化原位直接电解制氢全新原理技术体系，将为海水直接电解制氢的产业化发展提供理论指导。