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最小生態(tài)擾動(dòng) 促進(jìn)煤炭安全高效開采和清潔利用

放大字體??縮小字體 發(fā)布日期:2014-07-09??來源:中國工業(yè)報(bào)
核心提示:我國正在快速推進(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。
        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(huì)專家認(rèn)為,我國正在快速推進(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
  
  我國是世界上煤炭產(chǎn)量最大的國家,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年我國煤炭消費(fèi)可能達(dá)到50億噸。實(shí)際上,我國煤炭消費(fèi)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(jì)與發(fā)展戰(zhàn)略研究中心主任張有生認(rèn)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(yuǎn)。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(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(shí)間和絕對值的要求,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,我國控制煤炭消費(fèi)量并不是全國一盤棋,重點(diǎn)在京津冀、長三角和珠三角。
  
  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,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(diǎn)決定了開采過程中對煤炭、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內(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(jìn)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)模化發(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(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(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(shí)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(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。
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