國家能源局在北京組織召開了國家700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟第一次理事會(huì)和技術(shù)委員會(huì)會(huì)議。國家發(fā)改委副主任、國家能源局局長劉鐵男在會(huì)上表示：“有關(guān)各方要高度重視，將這項(xiàng)工作上升到關(guān)系國家能源安全的層面予以落實(shí)，盡快實(shí)現(xiàn)700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)（以下簡稱700℃發(fā)電技術(shù)）產(chǎn)業(yè)化”。

　　人們注意到，自日本福島核事故發(fā)生以來，我國對火電的態(tài)度悄然發(fā)生著變化，過去備受冷落的火電，現(xiàn)在的“地位”明顯提高。而此次能源局召開有關(guān)火電的最新技術(shù)——700℃發(fā)電技術(shù)的會(huì)議，是否意味著我國將重提火電？發(fā)展該技術(shù)又將面臨哪些挑戰(zhàn)？它對我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整又將意味著什么？

　　啟動(dòng)700℃發(fā)電技術(shù)研發(fā)“正當(dāng)時(shí)”

　　自1993年我國開始研究超超臨界發(fā)電技術(shù)，經(jīng)歷了18年的發(fā)展歷程，成功開發(fā)了600℃和625℃兩個(gè)溫度等級的先進(jìn)鐵素體材料。與超臨界相比，超超臨界發(fā)電技術(shù)的熱效率提高了2%，每千瓦時(shí)煤耗降低了16克。

　　“但是，由于先進(jìn)鐵素體材料性能的限制，超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)只是潔凈燃煤發(fā)電技術(shù)發(fā)展的初級階段，尚不能達(dá)到與IGCC（整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)）競爭的目標(biāo)。因此，以奧氏體及鎳合金材料為基礎(chǔ)的700℃發(fā)電技術(shù)，才是潔凈燃煤發(fā)電技術(shù)和裝備的根本出路?！睒I(yè)內(nèi)人士告訴記者。

　　由于700℃發(fā)電技術(shù)可以有效提高火電機(jī)組效率，降低發(fā)電煤耗和減少污染物排放，于是便成為優(yōu)化調(diào)整以煤為主的電力結(jié)構(gòu)的重要舉措。舉例來說，與600℃發(fā)電技術(shù)相比，700℃發(fā)電技術(shù)的供電效率將提高至46%（以上），每千瓦時(shí)煤耗可再降低70克（詳情見表1），二氧化碳排放減少14%。

　　這正呼應(yīng)了國家能源局在上述會(huì)議上，提出應(yīng)“下大力氣推動(dòng)科技創(chuàng)新和體制創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)和利用方式的變革，合理控制能源消費(fèi)總量”的要求。

　　據(jù)悉，歐盟、日本和美國均制定了長期的700℃發(fā)電技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展計(jì)劃，使超超臨界機(jī)組朝著更高參數(shù)的技術(shù)方向發(fā)展。目前國際上700℃燃煤發(fā)電機(jī)組研發(fā)計(jì)劃主要有三個(gè)：歐洲AD700的17年計(jì)劃（1998～2014年）；日本的A-USC的9年計(jì)劃（2008～2016年）；美國的A-USC的15年計(jì)劃（2001～2015年）。

　　國外一家咨詢機(jī)構(gòu)的能源電力部門咨詢經(jīng)理表示，中國現(xiàn)在啟動(dòng)700℃發(fā)電技術(shù)研發(fā)是非常合適的，因?yàn)橹袊?00℃火電機(jī)組是全球最多的，中國的超超臨界機(jī)組運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也是全世界最豐富的，中國是最應(yīng)該啟動(dòng)該技術(shù)研發(fā)的國家。

　　然而我國啟動(dòng)這一技術(shù)的研發(fā)是否是我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的信號(hào)？

　　在采訪中，業(yè)內(nèi)人士告訴記者：“此次研發(fā)700℃發(fā)電技術(shù)，與日本福島核事故有一定關(guān)系，但不可以說完全由日本福島核事故引起的。因?yàn)檫@一技術(shù)的研發(fā)本來就被列入國家‘十二五’規(guī)劃。因此，國家能源局此次開會(huì)基本上是按照預(yù)定計(jì)劃行事?！?

　　而目前，國內(nèi)700℃發(fā)電技術(shù)仍存在諸多盲點(diǎn)。比如：高溫材料的選擇以及這些新材料長期使用的性能穩(wěn)定問題；大口徑高溫材料管道的制造及加工工藝；高溫材料大型鑄、鍛件的制造工藝；鍋爐、汽輪機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)；高溫部件焊接材料研發(fā)及焊接工藝；高溫材料的檢驗(yàn)技術(shù)；還有機(jī)組初參數(shù)選擇、系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)及減少高溫管道用量的緊湊型布置設(shè)計(jì)等。

　　對關(guān)鍵材料尚“束手無策”

　　劉鐵男在上述會(huì)議中強(qiáng)調(diào)：“要通過700℃發(fā)電技術(shù)的研發(fā)和示范，提高我國關(guān)鍵能源技術(shù)和裝備的自主化水平?！逼鋵?shí)，這正是我國700℃發(fā)電技術(shù)面臨的最緊迫問題，在關(guān)鍵材料上的短板嚴(yán)重束縛了該技術(shù)的研發(fā)步伐，而這也再次凸顯我國重大裝備領(lǐng)域的“技術(shù)空心化”——國產(chǎn)化率較高，但關(guān)鍵設(shè)備全面依賴進(jìn)口。

　　一位業(yè)內(nèi)專家對記者說：“700℃需要采用超級鎳基合金。這種材料不能稱為合金鋼，因?yàn)槠渲械闹饕煞植皇氰F，而是鎳。在該技術(shù)條件下，溫度是對材料最大的考驗(yàn)。比如說合金鋼，在高溫狀態(tài)下，其強(qiáng)度將大幅下降，溫度繼續(xù)上升甚至?xí)罎?。此外，隨著工件長期處于700℃高溫的狀態(tài)，在高溫高壓下，材料還會(huì)出現(xiàn)蠕變，變形越來越厲害，直至失效?！?

　　據(jù)悉，目前即便是600℃的超超臨界的關(guān)鍵設(shè)備也一直依賴進(jìn)口，700℃發(fā)電技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)便可想而知了。

　　材料研發(fā)是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。在歷次的技術(shù)轉(zhuǎn)讓中，關(guān)鍵材料的性能數(shù)據(jù)始終是最高商業(yè)機(jī)密，被排除在轉(zhuǎn)讓范圍之外。與歐盟、日本和美國等先進(jìn)國家相比，我國缺乏自主產(chǎn)權(quán)的高溫材料基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，這成為約束700℃發(fā)電技術(shù)發(fā)展的瓶頸。

　　據(jù)一位發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域的人士透露，國外某一流電力設(shè)備制造商曾經(jīng)嘗試過用超級鎳基合金造了兩個(gè)汽缸，但是報(bào)廢了，這說明其也未能掌握這種材料的屬性。另外焊接也是考驗(yàn)，“歐洲本來計(jì)劃2011年在德國開始建設(shè)一個(gè)55萬千瓦級的采用700℃發(fā)電技術(shù)的電廠，但是去年宣布因?yàn)椴牧虾驮靸r(jià)問題無法解決，不得不推遲3年?！?

　　相關(guān)資料顯示，雖然近年來，在國內(nèi)鋼鐵公司、鍋爐制造企業(yè)以及相關(guān)科研院所的聯(lián)合攻關(guān)下，在模擬國外高溫材料的基礎(chǔ)上，基本實(shí)現(xiàn)了鍋爐用高溫材料的國產(chǎn)化。但與歐盟、日本和美國等先進(jìn)國家相比，材料研究的差距仍很大。主要體現(xiàn)在：沒有成立專門統(tǒng)一的材料性能機(jī)構(gòu)；沒有組織有效的政府和企業(yè)的合作；沒有長期不斷的財(cái)力和人力投入；沒有建立自主的材料高溫性能數(shù)據(jù)庫；沒有統(tǒng)一的材料性能考核標(biāo)準(zhǔn)；沒有系統(tǒng)的材料性能試驗(yàn)和研究規(guī)劃等，不能為700℃發(fā)電技術(shù)的開發(fā)提供可靠的依據(jù)。

　　“從設(shè)計(jì)上來說，700℃發(fā)電技術(shù)對于我國來說難度并不大，但是如果關(guān)鍵材料掌握不了，這依舊等同于無法掌握這一技術(shù)?！鄙鲜鋈耸勘硎?。可見“技術(shù)空心化”的問題已經(jīng)嚴(yán)重制約了這一技術(shù)的發(fā)展。

　　此外，國內(nèi)有關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)基本上采用幾十年前按部套、局部、低參數(shù)和尺寸模擬的低水平試驗(yàn)方式，試驗(yàn)裝置和測試方法落后，不能滿足700℃發(fā)電技術(shù)的要求。

　　與此同時(shí)，我國還存在科研機(jī)構(gòu)分散的問題。相對于國外由政府組織各制造公司、毛坯原材料制造廠和電力公司聯(lián)合進(jìn)行大規(guī)模高溫部件（汽輪機(jī)的閥門、管道、轉(zhuǎn)子及汽缸四大部件、鍋爐高溫部件材料）的工藝及材料性能試驗(yàn)研究模式，我國目前存在著各自分散研究、相互保密等問題。然而，沒有聯(lián)合攻關(guān)的方式，很難完成如此高端的700℃發(fā)電技術(shù)的研究。