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創新驅動,讓煤清潔起來
  中國磚瓦工業協會  [2014/6/9]  
摘要:作為18世紀以來人類能源的主力軍和重要的工業原料,煤炭素有“烏金”的美譽。然而,隨著能源的日益多元化,特別是煤炭開采利用中出現的環境污染和安全事故,“烏金”的魅力逐漸褪色。在可預見的未來,煤炭依然是我國能源的主力軍,煤炭的清潔高效利用是一道繞不過去的坎兒。煤炭的開發利用能否實現清潔高效?靠什么來實現?

  到2020年,煤炭科學開發模式基本形成,清潔高效的煤炭消費模式初步建立,煤炭清潔高效開發利用水平明顯提高,與煤炭相關的環境污染問題得到明顯控制,煤礦礦區生態環境基本改善,煤炭清潔高效利用技術支撐體系得到明顯加強,初步形成煤炭可持續發展的局面;到2030年,全面形成煤炭科學開發模式和清潔高效的煤炭消費模式,煤炭清潔高效利用技術達到國際先進水平,形成我國特色的煤炭清潔高效利用體系,全面形成煤炭可持續發展的局面。

  ——摘自《中國煤炭清潔高效可持續開發利用戰略研究》報告

  未來20年,我國仍將處于重化工業階段,作為支撐我國經濟社會發展的基礎能源,煤炭消費量還將增長。

  但是,作為天生的高碳能源,煤炭大規模開發利用與綠色低碳發展的國際潮流和我國建設生態文明的戰略存在尖銳矛盾。怎樣才能破解這一矛盾,實現煤炭開發利用的清潔化、高效化?

  本報記者就此專訪了中國工程院院士、中國工程院重大咨詢項目《中國煤炭清潔高效可持續開發利用戰略研究》主持人、著名煤化工專家謝克昌。

  未來20年,沒有其他能源可取代煤炭的基礎性地位

  記者:我國是世界上最大的煤炭生產國,煤炭開發利用面臨哪些挑戰?

  謝克昌:煤炭是我國工業化進程中的基礎性能源,長期以來,煤炭在我國一次能源生產與消費結構中占70%左右。2012年,煤炭提供了電力燃料的75%、鋼鐵用能的85%、建材用能的71%、化工用能的40%。從消費結構上看,電力用煤占52.9%,鋼鐵用煤占15.3%,建材用煤占16.1%,化工用煤占6.6%,其他用煤占9.1%。

  煤炭長期大規模開發利用也帶來了一系列問題。一是煤炭資源開發條件變差。我國53%的煤炭資源埋深在1000米以下,褐煤和低變質程度煙煤占55%,優質煤炭資源逐年減少,開發重心逐步向西部轉移;二是煤炭科學產能比重較低。滿足安全、高效、綠色開采條件的科學產能僅占1/3,這也是煤礦事故頻發的主要原因;三是煤炭輸配不合理,煤炭調運形勢緊張。四是,煤炭利用效率低。發電及供熱平均綜合利用效率僅為40%左右,比發達國家低10個百分點。

  尤為緊迫的是,煤炭屬于高碳能源,我國又以碳排放系數最高的煤炭為主,污染十分嚴重。有統計顯示,在主要污染物排放中,燃煤排放的二氧化硫占90%,碳氧化物占75%,總懸浮顆粒物占60%,二氧化碳占75%。同時,每年還要排放數噸渣塵,重金屬超過2萬噸,對人體危害很大。燃煤帶來的嚴重環境污染,必須引起重視。

  記者:在未來20年,我國能源結構會不會有大的變化?

  謝克昌:對我國來說,現實的問題在于,什么能源替代煤炭?煤以外的其他能源,從長遠看都可以用,但就近、中期看,難以擔當起主體重任。石油和天然氣受儲量短缺和引進的困擾,風能、太陽能缺乏持續有效性和實用性,水能的地域和生態局限性明顯,核能面臨著原料供應和廢料處理問題……因此,未來一段時間,甚至更長遠看,煤炭仍將是我國主體和基礎能源,雖然比例會有所下降。

  我們預計,未來20年,煤炭在我國能源消費結構中仍將長期占據主體地位,在石油、天然氣、核電充分開發的情況下,2030年煤炭占一次能源消費比重仍在50%以上,消費量將達45億噸左右。

  特別指出的是,現在我國60%—70%的能源消費是生產性消費,發達國家60%—70%用于非生產性消費。因此,2009年哥本哈根會議提出的全球碳減排目標,對于我國這樣一個以煤為主要能源并正處于工業化中期的國家來說是不公平的。但作為負責任的大國,我國提出了明確的減排目標,任務之艱巨,壓力之巨大,顯而易見。

  煤的清潔高效利用是唯一出路,應加快推進煤炭產業由資金和資源推動轉向以技術創新驅動為主

  記者:煤炭既是能源資源的主要提供者,又是環境生態的主要污染源,我們該如何應對這一難題?

  謝克昌:圍繞煤炭資源如何持續清潔利用,2011年,中國工程院將“我國煤炭清潔高效可持續開發利用戰略研究”列為重大咨詢項目,根據煤炭行業發展中的重大問題,設立了包括資源、開采、輸運、燃燒、減排等10個課題。我們認為,煤的清潔高效利用是唯一出路;必須加快推進煤炭產業發展由資金和資源推動向以技術創新驅動為主的方式轉變。

  煤炭的清潔高效開發利用既是支撐經濟社會發展的內在要求,也是走低碳發展道路的必然選擇。我國不僅是最大的煤炭生產國,還是最大的煤炭消費國和進口國,煤炭在一次能源消費結構中占比高出世界平均水平40個百分點,2013年煤炭進口3.3億噸。近幾年,全球氣候談判和圍繞低碳技術的競爭日趨激烈,美國、歐盟、日本憑借其油氣為主的能源結構,以及領先的煤炭清潔高效利用技術,積極推行“低碳經濟”。出于國家戰略利益和能源安全考慮,我國必須加快培育和發展具有核心自主知識產權的煤炭清潔高效開發利用技術和產業,贏得發展的主動權。

  記者:對于我國煤炭的高效清潔可持續開發利用,有沒有具體的戰略目標?

  謝克昌:根據我們的研究,到2030年應實現以下發展目標:調控煤炭開發總量,優化煤炭開發布局,實現煤炭開發戰略性西移,形成煤炭科學開發和清潔高效的煤炭消費模式。具體講,國內煤炭開采量要控制在45億噸以內,煤炭系統整體效率達到52%,燃煤二氧化硫排放量控制在960萬噸以內,燃煤氮氧化物排放量控制在760萬噸以內。當前最重要的,是要利用新技術解決煤炭清潔燃燒問題,提高熱效率、減少污染物排放,特別是燃煤發電的清潔高效問題。

  實現這些目標,需要煤炭供應質量、煤炭發電水平、煤炭輸運以及節能減排等諸多方面的共同努力。

  設立煤炭科技重大專項,爭取在10至20年內使我國煤炭科技自主創新能力和技術裝備達到世界先進水平

  記者:煤炭清潔利用包括哪些方面?現實中有哪些可行的途徑?

  謝克昌:在國家能源局列出的低碳能源技術中,化石能源清潔高效利用技術排在第一位,這里主要指的就是煤炭的清潔高效利用,包括煤的安全、高效、綠色開采,煤利用前的預處理,煤利用中的污染控制與凈化,煤清潔高效發電和化學轉化等諸多環節。

  從目前看,煤炭清潔高效轉化離不開現代煤化工技術,F代煤化工與傳統的煤化工路線不同,它是以煤熱解、氣化為基礎,以一碳化學為主線,合成各種替代液體燃料及化工產品,如天然氣、甲醇、二甲醚、合成油、烯烴、精細化學品等,替代問題如果解決得好,石油、天然氣對外依存度就不至于太高,這也是我國煤炭利用的重要方向。

  世界煤化工的主戰場在中國。傳統的煤化工路線,包括煤炭焦化、煤氣化—合成氨—化肥等路線,布局分散、技術水平較低、能耗較高、產能過剩、污染較嚴重,轉型勢在必行。

  記者:如何盡快提高煤炭清潔高效利用的科技支撐水平?

  謝克昌:目前,我國已成功開發以煤制烯烴、煤制油、煤制甲烷、煤制乙二醇等為代表的現代煤化工先進工藝技術,并進行了工程示范。

  但就整體而言,我國當前的技術水平還不足以支撐煤炭的清潔高效利用。為此,我們認為,應盡快設立煤炭科技重大專項,大力提升煤炭科技創新能力。

  具體包括:突破煤炭資源勘查、安全高效綠色開發、煤炭提質、先進煤炭燃燒和氣化、煤炭清潔高效轉化、先進輸電、煤炭污染控制、煤炭節能等一批核心技術和關鍵技術,著力突破一批重大成套裝備,建立煤炭清潔高效可持續發展支撐體系,引領世界煤炭清潔高效可持續開發利用技術發展。


(中國磚瓦網 轉載請注明出處)

來源:人民日報
  
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