煤炭清洁利用需全产业链发力

中电新闻网记者 曹宏源

　　“作为中国的基础能源，煤炭肯定要革命，但不是‘革煤炭的命’。提‘后煤时代’尚早，‘去煤化’不可取。煤炭领域革命的核心在于整体推进煤炭全行业、全产业链的清洁利用。”中国工程院原副院长谢克昌院士2014年12月18日在中国工程院重大能源咨询项目――― 《中国煤炭清洁高效可持续开发利用战略研究》（以下简称《研究》）发布会上提出如上观点。

　　《研究》凝聚了30位院士的智慧，形象地提出我国煤炭资源“井”字型分布格局、系统提出了科学产能综合评价体系、建立了煤炭质量宏观评价“洁配度”指标、通过案例研究了输煤输电经济成本平衡点。而且，对各类先进发电技术进行了多方面比较、对各类煤化工产品进行了全生命周期分析。还分析了煤基多联产系统的优势和发展方向、提出了污染物约束下的煤炭消费量上限。

　　符合科学产能的煤炭量约为目前的三分之一

　　《研究》提出，我国保有煤炭资源量为19455.89亿吨，其中，已利用资源量为4040.37亿吨（约占20.8%）。根据我国煤炭资源的分布，还首次提出了“井”字型的分布格局，以“两纵”（大兴安岭―太行山―雪峰山线和贺兰山―龙门山线）和 “两横”（天山―阴山线和昆仑山―秦岭―大别山线）四条线为界，可划分为东北区、黄淮海区、东南区、蒙东区、晋陕蒙宁区、西南区、北疆区、南疆-甘青区、藏区九大区域，位于“井”字中心的晋陕蒙宁区恰好也是我国煤炭资源最为富集的地区。

　　《研究》还提出了煤炭科学产能的综合评价体系。谢克昌认为，科学产能是要在保证一定时期内持续开发的储量前提下，用安全、环境友好、高效的方法将煤炭资源最大限度采出的生产能力。

　　根据四川大学校长谢和平院士的研究，科学产能评价指标体系主要从生产安全度、生产绿色度、生产机械化程度三大方面进行分析，由12个一级评价指标和22个二级评价指标构成。以2010年全国煤矿的煤炭产量32.4亿吨为例，符合科学产能要求的煤炭产量仅为10.78亿吨。

　　“中国目前单位能源产出效率仅是世界平均水平的一半，如果将能效提高到世界平均水平，就可少用一半能源，节能是比开发更为优先的能源资源。”谢克昌表示，这次我们建立了煤炭质量宏观评价指标即洁配度。引入洁配度，将煤炭分为不同的等级，可以强化煤炭的分质、分级利用。

　　郑州大学校长刘炯天院士研究认为，我国目前商品煤的洁配度为25%，其中，钢铁原料用煤、化工原料用煤的洁配度分别达到了54%、50%，而燃料用煤的洁配度仅为18%，美国用煤的洁配度则是60%。我国用煤洁配度较低的原因一方面是中国煤炭资源条件较差，原煤灰分普遍较高，原煤硫分中等，但分布不均，总体来看低品质煤占到了总量的40%。另一方面，煤质与用煤设备的匹配程度较低，尤其是燃料用煤。

　　《研究》认为，我国原料用煤和美国的洁配度相当，而动力煤洁配度远低于美国。发电用煤主要以原煤和配煤为主，几乎不使用洗选后的优质动力煤，用煤质量不断下降且不稳定，与锅炉设计指标偏差较大，发电效率下降，用煤煤质适配度为48%。工业锅炉煤炭供应来源不稳定，大多燃烧低质煤，用煤煤质适配度仅为23%。

　　根据刘炯天的预测，到2015年、2020年、2030年，我国商品煤洁配度的目标分别是37%、46%、57%。

　　输煤输电经济成本平衡点在1800千米左右

　　我国煤炭资源 “西多东少”、“北多南少”的分布特点决定了煤炭往往需要长距离运输，以2010年为例，全国煤炭铁路运输量近20亿吨，占到了全国煤炭总产量的61.54%，占铁路货运的45%。随着我国以特高压直流输电技术为代表的先进输电技术的发展，输电成为了减少环境污染、减轻交通压力的重要输送方式。

　　“输煤输电并举是长期的煤炭利用方针，对于不同地区应进行科学分析，合理安排输煤输电布局。”南方电网公司专家委员会主任李立�院士对输煤输电的成本进行了比较。他认为，输煤输电经济成本平衡点在1800千米左右，山西、内蒙古、宁夏的煤炭在输电经济上有一定优势，实行洗精煤输煤、洗中煤输电能源利用效率较高。新疆离负荷中心较远，从长远角度看，应重点考虑输煤，但近期由于运力建设等方面的问题，着力发展输电也是必要的。

　　《研究》对各类先进发电技术进行了多方面比较，认为目前我国超超临界机组等技术已达世界最高水平，但整体上还需进一步优化火电结构。其中，高参数、大型化是提高燃煤供电效率的有效途径，我们应根据国情和煤种特色，因地制宜、统筹协调发展各类先进技术。

　　“目前中国合成氨、甲醇、电石和焦炭产量均居世界首位，对世界煤化工产业、技术有举足轻重的影响。”谢克昌表示，根据对各类煤化工产品进行全生命周期的分析发现，生产流程较长的产品的资源消耗和污染物排放相对高一些，但同时经济性也相对好一些。预计到2020年，现代煤化工占煤化工耗煤比例将由目前的4%提高到30%。

　　《研究》还提出了污染物约束下的煤炭消费量上限，认为按现有技术条件和污染物排放强度，2030年煤炭消费量需控制在20亿吨以下。若考虑技术进步和强化管理带来的排放强度降低，按照全国污染物排放控制目标测算，允许的最大煤炭消费量约50亿吨。“如果要突破未来燃煤二氧化碳的减排约束，只有依靠技术进步来实现。”谢克昌说。

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