國家能源局在北京組織召開了國家700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術創(chuàng)新聯(lián)盟第一次理事會和技術委員會會議。國家發(fā)改委副主任、國家能源局局長劉鐵男在會上表示：“有關各方要高度重視，將這項工作上升到關系國家能源安全的層面予以落實，盡快實現(xiàn)700℃超超臨界發(fā)電技術（以下簡稱700℃發(fā)電技術）產業(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火電的最新技術——700℃發(fā)電技術的會議，是否意味著我國將重提火電？發(fā)展該技術又將面臨哪些挑戰(zhàn)？它對我國能源結構調整又將意味著什么？

　　啟動700℃發(fā)電技術研發(fā)“正當時”

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

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

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

　　這正呼應了國家能源局在上述會議上，提出應“下大力氣推動科技創(chuàng)新和體制創(chuàng)新，實現(xiàn)能源生產和利用方式的變革，合理控制能源消費總量”的要求。

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

　　國外一家咨詢機構的能源電力部門咨詢經理表示，中國現(xiàn)在啟動700℃發(fā)電技術研發(fā)是非常合適的，因為中國的600℃火電機組是全球最多的，中國的超超臨界機組運行經驗也是全世界最豐富的，中國是最應該啟動該技術研發(fā)的國家。

　　然而我國啟動這一技術的研發(fā)是否是我國能源結構調整的信號？

　　在采訪中，業(yè)內人士告訴記者：“此次研發(fā)700℃發(fā)電技術，與日本福島核事故有一定關系，但不可以說完全由日本福島核事故引起的。因為這一技術的研發(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基本上是按照預定計劃行事?！?

　　而目前，國內700℃發(fā)電技術仍存在諸多盲點。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、汽輪機設計制造技術；高溫部件焊接材料研發(fā)及焊接工藝；高溫材料的檢驗技術；還有機組初參數選擇、系統(tǒng)集成設計及減少高溫管道用量的緊湊型布置設計等。

　　對關鍵材料尚“束手無策”

　　劉鐵男在上述會議中強調：“要通過700℃發(fā)電技術的研發(fā)和示范，提高我國關鍵能源技術和裝備的自主化水平。”其實，這正是我國700℃發(fā)電技術面臨的最緊迫問題，在關鍵材料上的短板嚴重束縛了該技術的研發(fā)步伐，而這也再次凸顯我國重大裝備領域的“技術空心化”——國產化率較高，但關鍵設備全面依賴進口。

　　一位業(yè)內專家對記者說：“700℃需要采用超級鎳基合金。這種材料不能稱為合金鋼，因為其中的主要成分不是鐵，而是鎳。在該技術條件下，溫度是對材料最大的考驗。比如說合金鋼，在高溫狀態(tài)下，其強度將大幅下降，溫度繼續(xù)上升甚至會崩潰。此外，隨著工件長期處于700℃高溫的狀態(tài)，在高溫高壓下，材料還會出現(xiàn)蠕變，變形越來越厲害，直至失效。”

　　據悉，目前即便是600℃的超超臨界的關鍵設備也一直依賴進口，700℃發(fā)電技術面臨的挑戰(zhàn)便可想而知了。

　　材料研發(fā)是工業(yè)發(fā)展的基礎。在歷次的技術轉讓中，關鍵材料的性能數據始終是最高商業(yè)機密，被排除在轉讓范圍之外。與歐盟、日本和美國等先進國家相比，我國缺乏自主產權的高溫材料基礎數據，這成為約束700℃發(fā)電技術發(fā)展的瓶頸。

　　據一位發(fā)電設備領域的人士透露，國外某一流電力設備制造商曾經嘗試過用超級鎳基合金造了兩個汽缸，但是報廢了，這說明其也未能掌握這種材料的屬性。另外焊接也是考驗，“歐洲本來計劃2011年在德國開始建設一個55萬千瓦級的采用700℃發(fā)電技術的電廠，但是去年宣布因為材料和造價問題無法解決，不得不推遲3年。”

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

　　“從設計上來說，700℃發(fā)電技術對于我國來說難度并不大，但是如果關鍵材料掌握不了，這依舊等同于無法掌握這一技術?！鄙鲜鋈耸勘硎尽？梢姟凹夹g空心化”的問題已經嚴重制約了這一技術的發(fā)展。

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

　　與此同時，我國還存在科研機構分散的問題。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)合進行大規(guī)模高溫部件（汽輪機的閥門、管道、轉子及汽缸四大部件、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)合攻關的方式，很難完成如此高端的700℃發(fā)電技術的研究。