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近幾年，我國霧霾問題十分突出，其中燃煤是PM2.5形成霧霾的首要因素，至少占霧霾來源的三分之一以上。
近日，第十三屆潔凈煤論壇2014在京召開，與會專家認為，我國正在快速推進新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，如果沿用傳統(tǒng)的煤炭利用方式，必將加劇城市環(huán)境壓力，降低城鎮(zhèn)化質(zhì)量。因此，要大力促進煤炭安全高效開采和清潔利用，以最小的生態(tài)擾動獲取最大的資源收益。
必須推廣使用潔凈煤
我國是世界上煤炭產(chǎn)量最大的國家，有效保護、合理開發(fā)、綜合利用與深度加工是煤炭工業(yè)發(fā)展中的重大戰(zhàn)略問題。隨著國家節(jié)能減排工作力度的不斷加大，以深加工及轉(zhuǎn)化利用為依托的煤炭高效、潔凈、經(jīng)濟利用是未來能源可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)的核心。
2013年，我國煤炭消費量約為38億噸，如果現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)不變，2030年我國煤炭消費可能達到50億噸。實際上，我國煤炭消費量和美國基本相當(dāng)，但我國煤炭二氧化碳排放量比美國高出40%~50%。國家發(fā)改委能源研究所能源經(jīng)濟與發(fā)展戰(zhàn)略研究中心主任張有生認為，目前我國煤炭清潔發(fā)展已經(jīng)取得顯著成效，但煤炭開發(fā)利用與生態(tài)文明建設(shè)要求仍相距甚遠。我國煤炭消耗結(jié)構(gòu)中，一半用于發(fā)電，雖然在政策緊箍咒下大都進行了脫硫脫硝和除塵處理，但另一半消耗在了鋼鐵、化工、建材和取暖等領(lǐng)域，幾乎未采取任何環(huán)保措施。
中國工程院院士、清華大學(xué)教授倪維斗指出，當(dāng)前我國正處于二氧化碳排放的上升期，面臨國際上對我國二氧化碳排放峰值出現(xiàn)時間和絕對值的要求，在大力強化節(jié)能和發(fā)展核能和可再生能源的條件下，未來我國在碳減排上仍將處于被動狀態(tài)。從現(xiàn)在開始到2050年，我國能源消費仍然以煤炭為主，煤用于發(fā)電的比例也將越來越大，因此大幅度減排二氧化碳主要靠煤的清潔低碳利用。
加快發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)
張有生介紹，2013年9月國務(wù)院下發(fā)的《大氣污染防治行動計劃》中大量涉及將煤炭用其他清潔能源代替、減少煤炭消費以及煤炭下游行業(yè)加速淘汰落后產(chǎn)能的規(guī)定。但根據(jù)煤炭消費密度，我國控制煤炭消費量并不是全國一盤棋，重點在京津冀、長三角和珠三角。
陜西煤業(yè)化工集團有限責(zé)任公司副總經(jīng)理尚建選認為，一味地進行煤炭生產(chǎn)、消費的總量控制并非根本解決之道，只有高效清潔低碳轉(zhuǎn)化的利用方式，才會使煤炭行業(yè)產(chǎn)生革命性變化，分質(zhì)轉(zhuǎn)化則是清潔高效利用的最佳途徑。
根據(jù)預(yù)測，2020年、2030年煤炭仍將占我國能源需求總量的60%和50%左右。但煤炭資源的埋藏特點決定了開采過程中對煤炭、煤層氣、煤矸石、礦井水需要進行分質(zhì)開發(fā)利用，煤炭的物理特性決定了煤炭內(nèi)部有機質(zhì)、水分、灰分以及煤炭外在水分和礦物質(zhì)需要進行分質(zhì)加工轉(zhuǎn)化，煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)和組成特征，也決定了需要分質(zhì)才有利于高效轉(zhuǎn)化利用。
當(dāng)前，我國煤化工產(chǎn)業(yè)正以迅猛的態(tài)勢快速發(fā)展，但新型煤化工占比仍然非常小，仍舊無法改變行業(yè)供需格局，我國應(yīng)該考慮環(huán)境的承載能力，加快潔凈煤技術(shù)的發(fā)展。我國煤炭清潔利用技術(shù)在示范過程中還存在一些工程科技難題，如核心技術(shù)依賴進口、關(guān)鍵技術(shù)裝備國產(chǎn)化率不高、廢水處理成本偏高等，制約著煤炭清潔利用技術(shù)的規(guī)?；l(fā)展。雖然我國目前各種潔凈煤技術(shù)并不成熟，商業(yè)化需要一個過程，但包括煤制氣、IGCC（整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)）等潔凈煤技術(shù)在內(nèi)的工程項目有望獲得發(fā)展良機。
考慮實施CCUS戰(zhàn)略
倪維斗介紹，實現(xiàn)煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化有兩種途徑，分別是實施先進的煤炭發(fā)電技術(shù)和實施煤基多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)技術(shù)。其中，先進的煤炭發(fā)電技術(shù)旨在進一步提高能效，減少排放，而實施煤基多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)技術(shù)則是通過系統(tǒng)過程集成，達到物質(zhì)和能量多維度梯級利用。
從目前發(fā)電技術(shù)來看，燃煤超超臨界蒸汽發(fā)電技術(shù)不一定是煤高效利用的惟一重點方向，因為燃煤超超臨界蒸汽發(fā)電從技術(shù)、經(jīng)濟、常規(guī)污染物的脫除、二氧化碳的減排上都具有一定先天性的缺陷。IGCC技術(shù)由于單位裝機投資較大，所以以氣化為基礎(chǔ)的IGCC技術(shù)只用于發(fā)電，在經(jīng)濟上有較大問題，暫時還不適合推廣。
多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是我國二氧化碳減排的戰(zhàn)略方向，它以煤氣化技術(shù)為核心，通過化工合成與動力生產(chǎn)過程的集成耦合，實現(xiàn)煤炭物質(zhì)和能量的梯級轉(zhuǎn)化與利用。該技術(shù)具有捕捉二氧化碳的天性，是實現(xiàn)未來二氧化碳捕捉和封存的有效途徑，具有經(jīng)濟效益和環(huán)保性能，對于我國乃至世界的煤炭清潔利用都具有非常重要的戰(zhàn)略意義。
如今，實施煤炭現(xiàn)代化戰(zhàn)略刻不容緩，煤碳的高效清潔利用最終離不開二氧化碳的捕捉與處理，我國二氧化碳捕獲成本在60美元/噸，還未達到經(jīng)濟性目標(biāo)，到2020年需下降到40美元/噸。我國的CCUS（二氧化碳捕集、利用與封存）戰(zhàn)略應(yīng)該按照我國國情實施，走自己的路，不要受國外的影響。目前，我國正值新一輪電力建設(shè)高潮，現(xiàn)在興建技術(shù)鎖定的電廠將決定2020年及以后的煤炭利用模式，錯過這一時期，今后實施煤炭現(xiàn)代化戰(zhàn)略將更為困難。
倪維斗表示，我國的CCUS戰(zhàn)略目前已有很大的潛力，從易到難，逐步推進，關(guān)鍵在于如何全面統(tǒng)籌安排、協(xié)調(diào)管理。倪維斗建議，我國可從三個階段考慮實施CCUS戰(zhàn)略。第一階段，利用從天然氣中分離出來的二氧化碳強化石油開采及回收煤層氣；第二階段，在煤化工中實施二氧化碳捕集、利用與封存；第三階段，在直燃煤電廠中實施二氧化碳捕集、利用與封存。
