為什麼80年代以來美、蘇、日爭相研製磁流體試驗電站
在實驗室研究發展取得前述重大進展基礎上，大家比較一致地認識到，下一階段主要任務是研製與建造試驗電站，進而可以期望在本世紀末、下世紀初實現商業化。80年代初各主要國家都提出了自己的計劃。走在最前麵的是前蘇聯，國家在80年代初就批準了設計、研製、建築梁讚電站的Y-500裝置計劃。Y-500的技術經濟方案比較工作開始於1978年，至1988年對Y-500的建設進行了重新審議決定：暫緩磁流體發電部分的工程建設；完善Y-25裝置（Y-25M），繼續進行有關研究；加強超導磁體與電極材料的技術研究。在Y-500裝置暫緩建設後，1987年高溫所在前蘇聯科學院支持下，決定充分利用已有工程係統，將Y-25裝置改成完整的工作試驗電站，稱Y-25M，為梁讚電站的繼續建造打下了可靠基礎。
美國於1984年提出，決定在建築試驗電站以前，充分利用已有條件，進行集成分係統的長時間試驗，1987年批準了POC（Proof-of-Concept）概念經驗計劃。其目的是為企業界推進磁流體工藝向商業化發展做出判斷經濟與技術效益和風險所需的工程數據。該計劃於1987年開始執行，預期1993年完成，年經費為3500～4000萬美元，參加工作的人員有300多人，取得了良好進展（見表3-9）。目前兩種煤4000小時的下遊試驗已接近完成，上遊累計1000小時的試驗裝備已到現場，開始了試驗，1994年初完成。
日本在進行國家第二階段磁流體發電計劃同時，還進行了電站係統研究和擬定進一步計劃，提出了建造連續運行的、磁流體-蒸汽聯合發電的Mark Ⅶ試驗機組，它有超導磁體，各種空氣預熱器和鍋爐。工業技術院1984～1988年共投資4億日元轉入支持小規模的燃煤磁流體發電基礎研究。而文部省仍然支持有關大學的研究，一些企業與電力部門，仍給予一定支持，使全日本的研究發展工作仍以年總經費2～３百萬美元、30～40名工作人員的規模持續進行，工作重心轉為東京工業大學的閉環磁流體研究，幾年來也做出了優異的成績。
總起來說，80年代以來全世界的磁流體發電界都在積極推進試驗電站計劃，向產業化的方向邁進。實際上遇到的困難比設想的大，這是因為試驗電站的建設與產業化需要得到電力部門的有力支持，而電力部門由於其電力生產的嚴格要求對此采取了比較謹慎的態度，主要的擔心是從一次能源看應考慮燃煤發電，而實驗室的研究工作用天然氣和油的較多，直接燃煤的還不夠多，另方麵感到對部件與係統的長時間考驗還不夠。前蘇聯采用燃天然氣，企圖先衝上去，沒有能夠成功。美國則安排了燃煤的長時間試驗工作，作為設計、研製試驗電站的可靠準備，卻取得了穩步的進展。這十年的經驗與教訓是值得重視的。
當前，美國正在籌劃POC計劃完成的下一步計劃，提出了建築比林斯（Ｂｉｌｉｎｇｓ）燃煤磁流體發電示範電站的建議，該電站熱輸入功率25萬千瓦，發電8萬千瓦，磁流體部分發電28萬千瓦，總投資6.5億美元，美國能源部由潔淨煤計劃中支持2.2億美元，蒙大拿州支持0.25億美元，其他靠集資與貸款。如該計劃獲得批準，將於1995年6月開始建造，1997年6月建成並開始試驗，2000年完成示範試驗並投入運行。商業電站目前估計要有50～100萬千瓦發電功率的規模，美國已經提出了商業化的框架設想，則可望在2010～2020年間實現產業化。日本在堅持開環研究的同時，正在積極爭取批準富士-2（Fujj-2）閉環磁流體發電裝置的計劃。該裝置考慮前期暫做緩衝式試驗，在10萬千瓦熱輸入功率下，發出3萬千瓦的磁流體發電功率，持續時間1分鍾。然後轉入閉環磁流體發電長期運行，在熱輸入功率1萬千瓦下，發電0.2萬千瓦，持續100小時，在富士-2計劃成功實現的基礎上，可在下世紀初建造試驗電站，進而在2020～2030年間實現產業化。應該說明，日本的已有工作基礎和產業實力，在美國示範電站成功基礎上，也能迅速組織起來，在2010～2020年間實現開環磁流體發電的商用電站。總起來說，當前估計，世界上第一個商用磁流體發電站將在21世紀前期出現，該技術將成為21世紀前、中期燃煤電站新建與改造的重要的高效、低汙染方法。
我國磁流體發電技術研究開發情況如何
我國中科院電工所於1962年，上海發電設備成套所於1966年，東南大學熱能所於1969年分別開始了磁流體發電研究，先後建造了10台試驗裝置，成為繼前蘇聯、美國、日本後，世界上第四個從事較大規模研究試驗工作的國家。最初主要從事短時間發電的研究，取得了油氧燃燒發電近600千瓦的良好成績。70年代前期開始油與高溫（1400℃）預熱空氣燃燒的長時間發電試驗，至80年代初，達到了幾十千瓦輸出，持續時間長達200小時的水平。80年代初開始，由於我國能源資源的特點又轉而進行燃煤發電的研究，達到了持續5小時，輸出16千瓦的水平。1986年燃煤磁流體發電技術，作為一個主題被列入國家高技術研究發展計劃（即八六三計劃），使我國的磁流體發電研究有了統一的國家計劃。該計劃根據我國以煤電為主的能源結構，以往的工作基礎和“有限目標，突出重點，立足於21世紀上半葉”的精神，選定了燃煤磁流體-蒸汽聯合循環電站作為研究目標。1988年，在八六三計劃燃煤磁流體發電項目主題開始執行時，整個工作分為八個方麵進行研究，即高溫燃煤燃燒室，磁流體發電通道，餘熱鍋爐，逆變係統，超導磁體，電離種子回收，電離種子再生和磁流體發電改造已有電站的概念設計。在中科院電工所，建立熱輸入功率25萬千瓦的上遊循環裝置。在上海成套所，建立輸入功率500千瓦的下遊循環裝置。按照計劃，對全國磁流體發電工作進行了合理的安排與分工，積極開展工作，向著研製試驗電站的方向取得了穩步的進展。 在認真分析研究磁體發電的國際進展、主要的經驗與教訓，以及我國的實際情況基礎上，經多次討論，建議我國燃煤磁流體發電計劃2000年的戰略目標為： 在2000年前建成熱輸入功率2.5萬千瓦的燃煤磁流體-蒸汽聯合循環試驗站，並完成累計1000小時的長時間試驗。該站的主要部件有：高溫燃煤燃燒室、加速噴管、發電通道、超導磁體、擴壓器、直流／交流變換裝置、鍋爐、種子回收、測控係統和工程支撐係統。建設該試驗站的目的是：
驗證磁流體-蒸汽聯合循環的工程技術可行性和現實性；
進行磁流體-蒸汽循環各部件和係統的長時間綜合試驗；
掌握磁流體發電各重要部件總體的工程設計和建築技術，為示範電站作好準備；培養我國磁流體發電電站工程技術和操作人員。
在上述目的達到之後，將在電力部門支持下，爭取在2010～2020年與世界先進國家大體同步進入商業化，為我國電力工業現代化作出貢獻。
鑒於燃燒磁流體發電具有高效、低汙染的明顯優越性和我國燃煤發電在全國電力生產的重大比重，為了大幅度提高電站效率，節省煤炭資源，燃用我國豐產的中等熱值煤和高硫煤，減少燃煤發電帶來的運輸和汙染問題，堅持以實現產業化為目標的研究發展工作有著特別重要的意義。燃煤磁流體發電，作為一種新興的高技術，產業化的實現是一個相當艱難的任務，需要長期持續的分階段的努力和大量的資金投入，從而製定正確的戰略顯得特別重要。
在總結國際30年研究發展工作經驗和教訓基礎上，根據我國的實際情況，經過反複的論證、討論和可行性研究，提出我國在2000年建成熱輸入功率25萬千瓦的磁流體-蒸汽聯合循環試驗站並完成長時間的部件與係統試驗，在下世紀初可建設示範電站，並與世界大體同步地進入商業化，是一種正確和可行的抉擇。
為什麼說能源是國民經濟發展的重要物質基礎
能源是國民經濟發展的重要物質基礎，並與現代化休戚相關。首先是因為能源是現代化生產的主要動力來源。現代化生產是建立在機械化、電氣化、自動化基礎上的高效生產，所有這些過程都要消耗大量能源，而且現代化程度越高，對能源質量和數量的要求也就越高。現代農業的機械化、水利化、化學化和電氣化，也要消耗大量能源。從某種意義上說，人們的一切生活和生產活動都是用能源換取來的。社會經濟發展的曆史證明，能源消費的增長與國民經濟發展，有一定比例關係。而且可以用能源消費彈性係數來定量表示：能源消費彈性係數=〖SX（〗年平均能源消費增長率〖〗年平均國民經濟發展增長率〖SX）〗上述公式中的能源消費指的是能源的總消費量，它包括商品能源和非商品能源。工業發達國家中非商品能源所占經重甚小，而發展中國家的非商品能源所占比重很大。例如，我國1979年非商品能源消費量在全國能源總消費量中占32%。然而，我們通常所分析的能源消費彈性係數，主要是指國民經濟發展與商品能源之間的關係。公式中的國民經濟發展指標，在資本主義國家裏，一般指國民生產總值。東歐一些國家，一直是指國民經濟總產值，兩者有一定差別。在我國曆年的統計中，缺國民經濟總產值的指標，一直以工農業總產值來表示國民經濟發展。我國1977年以前的23年中，有16個年頭的能源消費彈性係數大於1.0，6個年頭小於1.0；1968年接近0。1963年～1966年是大躍進以後的經濟調整年份，大批能耗大的小土群下馬，能源生產和消費都大幅度下降，工農業總產值也大幅度減少，造成能源消費彈性係遠小於1.0。1977年以後的四年裏，由於提高了對能源問題的認識，並調整了工業結構，使能源消費彈性係數小於1.0。我國從1980～2000年，預計工農業生產總值要翻兩番，但是由於受資金、技術等因素的限製，能源隻可能翻一番。這樣，20年間能源消費平均彈性係數隻能0.5。要實現這一國民經濟發展目標，節能便成了舉世矚目的大事。國外的能源消費彈性係數，在1973年能源危機發生以前，除市場蕭條、經濟發展停滯的年份外，大多數工業發達國家的能源消費彈性係數一般也都在1.0以上。例如，1962～1972年間，美國平均能源消費彈性係數為110，日本1.14，意大利1.76，加拿大1.20，前聯邦德國和法國均為1.02，經濟合作與發展組織各國平均為1.13。隻有英國經濟發展速度較低，同期能源消費年平均彈性係數為0.79。能源危機以後，工業發達國家的能源消費彈性係數都大幅度下降。1972～1977年間，美國平均為0.12，前聯邦德國0.05，法國0.23，加拿大0.38，日本0.41，意大利0.50。英國還出現了負值（-0.75），即在能源消費下降0.9%的情況下，經濟發展速度平均增長1.2%。但能源危機後，能源消費彈性係數並不是每年都小於1.0的。例如，1976年石油供應情況好轉，石油價格趨於穩定的情況下，美國、前聯邦德國、法國等的能源彈性係數都大於1.0。如果從發展中的變化來觀察能源消費與經濟增長的關係，最好是用能源消費（或生產）對於國民收入的彈性係數來表示，即年平均能源消費增長率比上年平均國民收入增長率。分析曆史資料後可以看出，在工業化期間，年平均能源消費增長速度往往超過年平均國民收入增長速度，即能源消費彈性係數大於1.0。在經濟發展進入成熟期以後，生產向高精尖產品發展，能源消費增加不大，但產值增加很大，因而能源的彈性係數逐漸減少。不過，在一些發達國家裏，由於生活用能迅速增加（例如私人小汽車猛增、空調和各種家用電器的普及），即使進入了經濟成熟期，能源消費彈性係數也可能大於1.0。
綜上所述，無論從國內外經濟發展與能源增長關係規律看，還是從我國能源發展潛力分析，以能源翻一番保工農業總產值翻兩番的難度是很大的。能源在我國今後經濟發展進程中，將是一個很重要的製約因素。
為什麼說能源是我國經濟發展的重要製約因素
要實現2000年我國工農業總產值達到29535億元，為1980年7027億元的4.1倍，實現“翻兩番”的目標。屆時，國民收入達14499億元，為1980年3688億元的3.9倍，人均國民收入1161.8元（200美元）。人民生活達到小康水平，必須要有強大的能源供應作後盾，生產和基本建設規模的擴大，有賴於提高燃料和電力的供應能力。隨著人民生活條件的逐步改善，各種物質消費必然增加，家庭也要添置各式各樣的現代耗能設備，興建新的社會公益福利設施，這都需要消耗更多的能源。一般地說，社會越富足，人們享受的生活物質水平越高，能源的消費費就越大。能源是建設現代化國家的重要條件。