位于天津?yàn)I海新區(qū)的臨港工業(yè)區(qū)的華能天津GreenGen電站示范工程是中國第一個，也是目前唯一的整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC） 電站，該項(xiàng)目于2009年7月初正式開工建設(shè)。一期建設(shè)一臺25萬千瓦的IGCC發(fā)電機(jī)組，原計(jì)劃2011年建成投產(chǎn)。2011年12月調(diào)試期間發(fā)生爆炸事故, 投產(chǎn)時間因此延遲到2012年年底。投產(chǎn)後運(yùn)行一直不穩(wěn)定，才運(yùn)轉(zhuǎn)不到半年，就必須停產(chǎn)兩個多月進(jìn)行大修。根據(jù)財(cái)經(jīng)國家新聞網(wǎng)的報道：華能IGCC電站的投資估計(jì)已經(jīng)達(dá)到了每千瓦13000-14000元人民幣。現(xiàn)在IGCC電站的上網(wǎng)電價每千瓦時約5毛，但電價成本接近9毛。據(jù)華能內(nèi)部人士透露，目前IGCC電站不僅賠固定資產(chǎn)的折舊，也賠變動成本，基本上一個月虧一億元。

    相比于常規(guī)燃煤發(fā)電技術(shù)，IGCC具有發(fā)電效率理論值高（實(shí)際值因?yàn)橄到y(tǒng)不穩(wěn)定，個別電站的好壞差距相當(dāng)大，甚至同一座電站在不同期間的變動也很大）、空氣污染物排放低，水污染排放高而且廢水難以處理等特點(diǎn)。IGCC一般被認(rèn)為是潔凈煤(clean coal)發(fā)電技術(shù)中的重要關(guān)鍵。

   在能源領(lǐng)域的常識就是煤炭是價格便宜但是污染排放很高的能源，所以開發(fā)潔凈煤的利用技術(shù)，一直是世界各國政府與產(chǎn)業(yè)共同努力的目標(biāo)。尤其是美國政府，數(shù)十年來一直支持潔凈煤技術(shù)的發(fā)展。美國1940到1950年間發(fā)展煤制油失敗後，在1980年代又建設(shè)了大平原煤制氣項(xiàng)目，大平原投產(chǎn)一年後就破產(chǎn)重組，美國政府用納稅人的錢大筆補(bǔ)貼，成為美國能源政策史上的一個大丑聞。之後美國在潔凈煤技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)就轉(zhuǎn)向IGCC。

   全球IGCC電站發(fā)展史

   全世界第一座IGCC示范電站是位於荷蘭的在1994年完工開始運(yùn)轉(zhuǎn)的Buggenum電站，裝機(jī)容量為253MW。電廠總造價約8.5億荷蘭盾，依當(dāng)時匯率換算美元後, 單位造價約 US$1865/kW。

   剛開始運(yùn)轉(zhuǎn)的前幾年，Buggenum電站的系統(tǒng)穩(wěn)定性非常差，大小問題不斷出現(xiàn)，氣化爐的可用率在開始運(yùn)轉(zhuǎn)的前三年都低於30％。經(jīng)歷了五年的調(diào)整檢修并修改設(shè)計(jì)之後系統(tǒng)才漸漸趨於穩(wěn)定。

   全世界第二座IGCC示范電站是位於美國印地安納州的Wabash電站，該項(xiàng)目屬于老廠增容改造，所以造價會比從頭新建電廠的費(fèi)用略低,改造後裝機(jī)容量262MW，1995年11月轉(zhuǎn)入商業(yè)運(yùn)行。電廠總造價4億3千8百萬美元，其中美國能源部補(bǔ)助50％。單位造價約 US$1672/kW。

   剛開始運(yùn)轉(zhuǎn)的前幾年，Wabash電站的系統(tǒng)穩(wěn)定性也是很不好，前四年的系統(tǒng)可用率依序?yàn)椋?8.6%, 35.4%, 58.7%, 40.1%。經(jīng)過幾年調(diào)整檢修之後，Wabash電站的系統(tǒng)可用率已經(jīng)可以達(dá)到70%以上。

   全世界第三座IGCC示范電站是位於美國佛羅里達(dá)州的Polk電站，裝機(jī)容量250MW，1996 年底完工商轉(zhuǎn)。電廠原本總預(yù)算3億零3百萬美元，其中美國能源部補(bǔ)助49％。建廠期間預(yù)算透支，實(shí)際總造價約為6億零7百萬美元，如果直接用這個實(shí)際總造價除以裝機(jī)容量，算出來的單位造價約 US$2428/kW。

   然而美國能源部的報告對於電廠的單位造價并不是這樣直接除，而是以隔夜資金成本（overnight capital cost）來表示，也就是假設(shè)廠區(qū)規(guī)劃、申請?jiān)S可、廠房建設(shè)都可以在一夜之間完成的假想狀況，是在不算利息，也不考慮建廠過程發(fā)生任何意外事故或是人為延誤的理想狀況下去估計(jì)，他們根據(jù)Polk電站建廠經(jīng)驗(yàn)估計(jì)新建像這樣250MW規(guī)模的IGCC電廠隔夜資金成本單位造價約為US$1650/kW。美國能源部對於Polk電站的評估報告還指出: 如果是興建更大規(guī)模的電站，由於規(guī)模經(jīng)濟(jì)的緣故，單位造價還可以降到US$1300/kW。

   這樣的成本估算方式一定會低估IGCC的真實(shí)成本。因?yàn)橄馡GCC這樣構(gòu)造復(fù)雜發(fā)展又還不成熟的技術(shù)，建廠過程中各項(xiàng)意外與錯誤的機(jī)會很大，一旦有所延誤，成本就會大幅上升。至於規(guī)模經(jīng)濟(jì)的說法更是全憑想像，對於經(jīng)驗(yàn)不足的技術(shù)，貿(mào)然擴(kuò)大規(guī)模只會使出錯的機(jī)會加大，成本很可能會更高，而不是更低。因?yàn)椴捎昧诉@種不切實(shí)際的估價方式，盡管事實(shí)經(jīng)驗(yàn)中IGCC電廠的單位造價全都在US$1600以上，但是美國政府的絕大多數(shù)評估報告中，幾乎都評估IGCC的單位造價會在US$1100/kW到US$1400/kW左右。

   全世界第四座IGCC電站是西班牙Puertollano 電站，裝機(jī)容量335MW。這個電站的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，除了氣化爐同時使用煤炭跟石油焦，而且還用天然氣來彌補(bǔ)氣化爐產(chǎn)出的不足。Puertollano 電站中復(fù)循環(huán)發(fā)電機(jī)組部份於1996年先以天然氣運(yùn)轉(zhuǎn)，1998 年氣化部份完工後IGCC開始商轉(zhuǎn)。剛開時的前幾年，煤炭氣化爐產(chǎn)出較低，以天然氣彌補(bǔ)。因?yàn)橛刑烊粴鈦韽浹a(bǔ)氣化爐產(chǎn)出不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，所以Puertollano 電站的熱效率是這些IGCC示范電站中最高的，估計(jì)約為45％。（當(dāng)然，如果把氣化爐整個廢掉，乾脆采用天然氣復(fù)循環(huán)發(fā)電，熱效率還可以提高到50％到60％左右。）Puertollano 電站單位造價約 US$2073/kW。

   全世界第五座IGCC電站是日本勿來(Nakoso)發(fā)電所10號機(jī)。裝機(jī)容量250MW，2007年完工。這個機(jī)組的設(shè)計(jì)特點(diǎn)在於氣化爐是使用空氣而非純氧，所以節(jié)省了氮氧分離的成本與能源損耗。一般認(rèn)為純氧氣化爐的廢氣中二氧化碳濃度較高，有利於提高二氧化碳補(bǔ)集效率與降低補(bǔ)集成本，但是設(shè)計(jì)建造勿來發(fā)電所IGCC的三菱重工則認(rèn)為使用空氣氣化可以大幅提高整體機(jī)組效率，即使加上二氧化碳補(bǔ)集，整體的效率仍然高過純氧IGCC加上二氧化碳補(bǔ)集系統(tǒng)的效率。目前我還沒找到勿來發(fā)電所IGCC的造價資料。

   全世界第六座IGCC電站就是據(jù)報道一個月虧一億的華能IGCC。根據(jù)報道中所說的每千瓦13000-14000元人民幣，換算成美元單位造價大約在US$2080/kW到US$2240/kW附近。這里要為華能說句公道話，華能IGCC造價跟其他國家的經(jīng)驗(yàn)比起來完全是合理的。只是因?yàn)槟切┕拇禎崈裘杭夹g(shù)的人吹牛都吹太大，才會造成GreenGen今天的窘境。

   全世界第七座IGCC電站是美國印地安納州的Edwardsport電站，裝機(jī)容量618MW，於2013年六月完工商轉(zhuǎn)。原本建廠前估計(jì)總造價約13到16億美元，結(jié)果建廠過程預(yù)算透支，一再追加，最後完工時總造價約35.5億美元，單位造價大約在US$5750/kW。

   全世界第八座IGCC電站是美國密西西比州的Camper電站，裝機(jī)容量582MW，原本預(yù)定於2014年五月完工。原本建廠前估計(jì)總造價約22億美元，結(jié)果建廠過程預(yù)算也是透支，一再追加，目前已經(jīng)追加到61億美元，單位造價已經(jīng)超過US$11600/kW，完工日期也延到2016年上半年。

   IGCC技術(shù)，會是救世主嗎？

   鼓吹IGCC技術(shù)的人常用的一種說法是：隨著技術(shù)逐漸進(jìn)步成熟，IGCC的成本將越來越低，而隨著電廠規(guī)模加大，規(guī)模經(jīng)濟(jì)也會降低單位造價。但從現(xiàn)實(shí)經(jīng)驗(yàn)來看，剛好相反。新建的IGCC電站一座比一座貴，規(guī)模最大的Camper電站更是貴的離譜。華能IGCC雖然一個月虧一億，但是跟美國的這兩個最新的IGCC電站比起來，其實(shí)已經(jīng)算是很便宜了。

   我們從這些以建成的IGCC電廠的經(jīng)驗(yàn)中可以看出來，大部分的IGCC電廠在完工時結(jié)算出來的總造價都比當(dāng)初開工時估計(jì)的要高出兩三倍。事實(shí)上，這樣的現(xiàn)象不只是在IGCC出現(xiàn)，對於還不成熟的新技術(shù)，尤其是復(fù)雜的大型工程建設(shè)，如此幅度的預(yù)算透支可以說是屢見不鮮。那些做可行性評估報告的人，都有強(qiáng)烈的誘因要刻意低估成本，使計(jì)畫可以通過，他們才能繼續(xù)承接設(shè)計(jì)規(guī)劃的案子。至於建廠完成後，這個廠是不是很快就會破產(chǎn)倒閉，那就不關(guān)他們的事了。

   Google在2007年時提出了Re < C的愿景，希望藉由發(fā)展技術(shù)讓可再生能源變得比煤炭更便宜。IGCC潔凈煤技術(shù)的發(fā)展，意外反向的提前實(shí)現(xiàn)這個C > Re的愿景，如果未來燃煤發(fā)電都采用IGCC技術(shù)，那麼燃煤發(fā)電就會比可再生能源還要貴得多。

   華能GreenGen的發(fā)電成本，已經(jīng)比風(fēng)力發(fā)電貴一倍，跟太陽光伏發(fā)電成本接近。而美國這兩座最新的IGCC電廠造價又比GreenGen貴了好幾倍。按這樣的趨勢發(fā)展下去，C > Re的愿景已經(jīng)指日可待。