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近幾年，我國(guó)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(huì)專家認(rèn)為，我國(guó)正在快速推進(jìn)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(jìn)煤炭安全高效開采和清潔利用，以最小的生態(tài)擾動(dòng)獲取最大的資源收益。
必須推廣使用潔凈煤
我國(guó)是世界上煤炭產(chǎn)量最大的國(guó)家，有效保護(hù)、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(guó)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(jì)利用是未來能源可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)的核心。
2013年，我國(guó)煤炭消費(fèi)量約為38億噸，如果現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)不變，2030年我國(guó)煤炭消費(fèi)可能達(dá)到50億噸。實(shí)際上，我國(guó)煤炭消費(fèi)量和美國(guó)基本相當(dāng)，但我國(guó)煤炭二氧化碳排放量比美國(guó)高出40%~50%。國(guó)家發(fā)改委能源研究所能源經(jīng)濟(jì)與發(fā)展戰(zhàn)略研究中心主任張有生認(rèn)為，目前我國(guó)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(yuǎn)。我國(guó)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(jìn)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(guó)工程院院士、清華大學(xué)教授倪維斗指出，當(dāng)前我國(guó)正處于二氧化碳排放的上升期，面臨國(guó)際上對(duì)我國(guó)二氧化碳排放峰值出現(xiàn)時(shí)間和絕對(duì)值的要求，在大力強(qiáng)化節(jié)能和發(fā)展核能和可再生能源的條件下，未來我國(guó)在碳減排上仍將處于被動(dòng)狀態(tài)。從現(xiàn)在開始到2050年，我國(guó)能源消費(fèi)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(guó)務(wù)院下發(fā)的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中大量涉及將煤炭用其他清潔能源代替、減少煤炭消費(fèi)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(fèi)密度，我國(guó)控制煤炭消費(fèi)量并不是全國(guó)一盤棋，重點(diǎn)在京津冀、長(zhǎng)三角和珠三角。
陜西煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司副總經(jīng)理尚建選認(rèn)為，一味地進(jìn)行煤炭生產(chǎn)、消費(fèi)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(huì)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(cè)，2020年、2030年煤炭仍將占我國(guó)能源需求總量的60%和50%左右。但煤炭資源的埋藏特點(diǎn)決定了開采過程中對(duì)煤炭、煤層氣、煤矸石、礦井水需要進(jìn)行分質(zhì)開發(fā)利用，煤炭的物理特性決定了煤炭?jī)?nèi)部有機(jī)質(zhì)、水分、灰分以及煤炭外在水分和礦物質(zhì)需要進(jìn)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(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)正以迅猛的態(tài)勢(shì)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(guó)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(guó)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(jìn)口、關(guān)鍵技術(shù)裝備國(guó)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)模化發(fā)展。雖然我國(guó)目前各種潔凈煤技術(shù)并不成熟，商業(yè)化需要一個(gè)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(xiàng)目有望獲得發(fā)展良機(jī)。
考慮實(shí)施CCUS戰(zhàn)略
倪維斗介紹，實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化有兩種途徑，分別是實(shí)施先進(jìn)的煤炭發(fā)電技術(shù)和實(shí)施煤基多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)技術(shù)。其中，先進(jìn)的煤炭發(fā)電技術(shù)旨在進(jìn)一步提高能效，減少排放，而實(shí)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(dá)到物質(zhì)和能量多維度梯級(jí)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(diǎn)方向，因?yàn)槿济撼R界蒸汽發(fā)電從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、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(jī)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(jì)上有較大問題，暫時(shí)還不適合推廣。
多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是我國(guó)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(dòng)力生產(chǎn)過程的集成耦合，實(shí)現(xiàn)煤炭物質(zhì)和能量的梯級(jí)轉(zhuǎn)化與利用。該技術(shù)具有捕捉二氧化碳的天性，是實(shí)現(xiàn)未來二氧化碳捕捉和封存的有效途徑，具有經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保性能，對(duì)于我國(guó)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(shí)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(guó)二氧化碳捕獲成本在60美元/噸，還未達(dá)到經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)，到2020年需下降到40美元/噸。我國(guó)的CCUS（二氧化碳捕集、利用與封存）戰(zhàn)略應(yīng)該按照我國(guó)國(guó)情實(shí)施，走自己的路，不要受國(guó)外的影響。目前，我國(guó)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(cuò)過這一時(shí)期，今后實(shí)施煤炭現(xiàn)代化戰(zhàn)略將更為困難。
倪維斗表示，我國(guó)的CCUS戰(zhàn)略目前已有很大的潛力，從易到難，逐步推進(jìn)，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(guó)可從三個(gè)階段考慮實(shí)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(qiáng)化石油開采及回收煤層氣；第二階段，在煤化工中實(shí)施二氧化碳捕集、利用與封存；第三階段，在直燃煤電廠中實(shí)施二氧化碳捕集、利用與封存。
