國(guó)際能源署日前發(fā)表《煤炭市場(chǎng)中期報(bào)告》稱，到2017年，全球煤炭消費(fèi)量可達(dá)43.2億噸油當(dāng)量，接近石油消費(fèi)量的44億噸油當(dāng)量。在新興市場(chǎng)巨大需求推動(dòng)下，煤炭在全球能源結(jié)構(gòu)中的比重逐年上升，有可能在未來10年內(nèi)取代石油，成為全球能源的首要來源。
而隨著我國(guó)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，煤炭消費(fèi)量也將繼續(xù)增加。同時(shí)，考慮到國(guó)內(nèi)富煤、缺油、少氣的能源稟賦，在今后較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，煤炭作為我國(guó)主體能源的地位難以改變。
對(duì)此，山西省社會(huì)科學(xué)院能源經(jīng)濟(jì)研究所能源政策研究室主任劉曄分析認(rèn)為：“‘煤為基礎(chǔ)、多元發(fā)展’是我國(guó)能源戰(zhàn)略的基本取向，考慮到調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)環(huán)境、控制PM2.5污染等因素的影響，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，促進(jìn)煤炭資源高效清潔利用將是大勢(shì)所趨。”
煤炭污染亮紅燈
“煤炭在生產(chǎn)和利用過程中排入大氣的污染物質(zhì)主要是粉塵、二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等，85%的二氧化碳和60%的氮氧化物均來自于煤炭的燃燒。”劉曄說。
劉曄告訴記者，我國(guó)煤炭產(chǎn)量中80%左右作為燃料使用，而我國(guó)煤炭資源中高硫、高灰煤的比重較大，大部分原煤的灰分含量在25%左右，屬于中灰煤;在屬于中高硫煤的原煤中，有13%左右的含硫量大于2%。
由于長(zhǎng)期以來國(guó)內(nèi)能源消費(fèi)對(duì)煤炭的過分依賴，加之過去對(duì)環(huán)境污染的忽視，煤炭利用導(dǎo)致了大氣污染的加劇。煤炭利用排放的大量二氧化碳等有害氣體，也使得我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的壓力增大。
不僅如此，煤炭在開采過程中也會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成威脅。我國(guó)煤炭開采所引發(fā)的水資源破壞、瓦斯排放、煤矸石堆存、地表沉陷等，對(duì)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重。
劉曄指出，我國(guó)大部分煤田的甲烷含量較高，采煤過程中所釋放的甲烷約占世界釋放量的20%，而甲烷所造成的溫室效應(yīng)又是二氧化碳的20至60倍。
“溫室效應(yīng)的增加會(huì)導(dǎo)致氣候反常。同時(shí)，甲烷消耗平流層中的臭氧，臭氧的減少使照射到地球上的紫外光增多，其結(jié)果可能誘發(fā)各種疾病，影響人類健康。”劉曄說。
她認(rèn)為，在這種情況下，大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，通過煤炭的清潔高效轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)高碳能源的低碳利用，對(duì)中國(guó)這一全球第一大煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)國(guó)而言，更具現(xiàn)實(shí)性和緊迫性。
煤炭由“黑”變“綠”
受煤炭開采和利用特點(diǎn)影響，我國(guó)潔凈煤技術(shù)涵蓋了從煤炭開采到利用的全過程，這與國(guó)外將其重點(diǎn)應(yīng)用在燃燒發(fā)電上有所不同。
劉曄表示，針對(duì)我國(guó)煤炭作為燃料使用比重大的狀況，煤炭清潔利用技術(shù)主要包括如下環(huán)節(jié)：煤炭燃燒前會(huì)采取物理、化學(xué)或微生物等方法先把原煤脫灰、降硫，并加工成質(zhì)量均勻，用途、品種各異的潔凈煤。這些煤炭處理技術(shù)主要包括煤炭洗選、型煤、水煤漿等;煤炭在燃燒過程中，會(huì)采取低污染燃燒、燃燒中固硫、流態(tài)化燃燒等方式減少污染物的排放;燃燒結(jié)束后，還需要經(jīng)過煙氣凈化、粉煤灰利用等無害化處理。
另外，劉曄表示，以化學(xué)方法將煤轉(zhuǎn)化為潔凈的燃料或化工產(chǎn)品，也是實(shí)現(xiàn)煤炭高效潔凈利用的重要途徑，例如煤炭氣化、液化，燃料電池、磁流體發(fā)電等。
值得一提的是，由于我國(guó)大部分煤炭是用于燃燒，因此高效潔凈燃燒與發(fā)電技術(shù)是潔凈煤技術(shù)的核心，主要包括循環(huán)流化床(CFBC)、增壓流化床(PFBC)、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(IGCC)等。
以山西為例，CFBC已經(jīng)商業(yè)化應(yīng)用，目前正向IGCC發(fā)電領(lǐng)域拓展。同時(shí)，低NOX燃燒進(jìn)展順利，中小型工業(yè)鍋爐改造力度正不斷加大。
煤炭轉(zhuǎn)化領(lǐng)域，煤炭焦化是當(dāng)前山西潔凈煤技術(shù)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，煤炭氣化是山西潔凈煤技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，煤炭液化的示范項(xiàng)目也取得了初步進(jìn)展。
“山西潔凈煤技術(shù)主要從煤炭開采、加工、燃燒、轉(zhuǎn)化、污染控制等五個(gè)領(lǐng)域推進(jìn)。通過實(shí)施潔凈煤技術(shù)，不僅實(shí)現(xiàn)了煤炭基地的清潔生產(chǎn)和潔凈能源供給，對(duì)控制和減少溫室氣體排放、保護(hù)和優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)意義重大。”劉曄說。
在此前發(fā)布的《潔凈煤技術(shù)科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》中，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)被列為先進(jìn)能源領(lǐng)域的重要技術(shù)方向，并指出我國(guó)潔凈煤技術(shù)科技發(fā)展的重點(diǎn)方向包括高效潔凈燃煤發(fā)電技術(shù)、先進(jìn)煤轉(zhuǎn)化技術(shù)、先進(jìn)節(jié)能技術(shù)、污染物控制和資源化利用技術(shù)。
現(xiàn)實(shí)下的思考
在劉曄看來，雖然我國(guó)潔凈煤技術(shù)的發(fā)展取得了一定成效，但仍然存在許多問題。
她表示，來自管理、機(jī)制與政策方面的障礙，是影響潔凈煤技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的重要因素。潔凈煤技術(shù)涉及多行業(yè)、多學(xué)科和多部門，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。目前，我國(guó)缺乏對(duì)潔凈煤發(fā)展的總體布局和協(xié)調(diào)實(shí)施，鼓勵(lì)企業(yè)發(fā)展?jié)崈裘旱募?lì)政策不到位，先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)與消化結(jié)合不好。
另外，多年來有關(guān)潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用速度較慢，許多技術(shù)成果仍停留在小試階段或研究室內(nèi)。其中主要原因就是放大試驗(yàn)、工程示范經(jīng)費(fèi)短缺，推廣應(yīng)用的配套鼓勵(lì)政策跟不上。
對(duì)此，劉曄建議，應(yīng)該強(qiáng)化政府對(duì)潔凈煤產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引導(dǎo)，通過編制國(guó)家潔凈煤產(chǎn)業(yè)發(fā)展綱要;制定和完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);實(shí)施國(guó)家潔凈煤產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)計(jì)劃;健全潔凈煤產(chǎn)業(yè)開發(fā)綜合評(píng)價(jià)體系等手段，保證我國(guó)潔凈煤產(chǎn)業(yè)的順利發(fā)展。
她還建議，需要對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)行修訂和完善。一是鼓勵(lì)煤電聯(lián)營(yíng)，推動(dòng)煤、電供需雙方建立長(zhǎng)期協(xié)作，在一定程度上逐步化解煤電之間的長(zhǎng)期矛盾;二是鼓勵(lì)建設(shè)煤基多聯(lián)產(chǎn)示范項(xiàng)目，將多種煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)通過優(yōu)化組合集成在一起，以獲得多種高附加值的化工產(chǎn)品和潔凈的二次能源;三是加快特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)以及規(guī)范潔凈煤商品市場(chǎng)等。
