从高碳能源到低碳能源

从高碳能源到低碳能源

作者：徐建礼孟俊利向彩霞

来源：《城市建设理论研究》2014年第07期

摘要：在中国整体能源结构短时间内无法存在巨大变革的情况下，以煤炭清洁化生产和利用为基础的新型煤炭工业体系的建立，对于构建资源利用率高、安全有保障、经济效益好、环境污染少、健康可持续发展的能源产业更是有着重大意义。

关键词：高碳能源低碳能源煤炭清洁转化前景

中图分类号：F407.21文献标识码：A

顺应煤电化、煤焦化一体化发展趋势，促进煤炭由燃料向原料与燃料并举转变，推动煤炭生产利用方式变革，打造中国煤炭工业的升级版。

作为中国的主体能源和重要的工业原料，煤炭的绿色开采和清洁高效利用对于我国经济社会可持续发展有着不可替代的作用。

就图1分析可见，推进煤炭资源的绿色开采和清洁高效利用，是中国煤炭工业加快转变传统发展理念、推动煤炭生产和利用方式变革、推进结构调整和发展方式转变的重要举措。

图1

一、源头清洁化

我国的煤矿90%以上是井工矿井开采，这种开采方式造成地表水流失、地下水位下降、土地塌陷、煤矸石排放占压土地、瓦斯排放污染大气等一系列问题。然而，我国因采煤破坏的土地每年以3-4万公顷的速度递增，每年排放矸石3亿吨左右，占压土地300-400公顷。

煤炭资源的绿色开采就成为了我们构建新型煤炭工业体系要做的第一步。首先，要根据矿区资源条件、环境容量和生态承载力，合理确定煤炭开发强度，以最小的生态环境扰动获取最大的资源效益。同时，鼓励煤炭企业推广使用“保水开采”技术，减缓由于煤矿开采造成的地表水流失和地下水位大幅下降。“充填开采”技术的广泛运用则可以通过向采空区充填煤矸石等固体材料，减缓地表下沉，减少煤矸石升井后对土地的占用和破坏。

瓦斯曾是中国煤炭矿难的主要诱因。“煤与瓦斯共采”技术可以提高煤矿瓦斯的抽采利用率，最大限度地减少瓦斯对安全生产的威胁及对大气环境的破坏。

在洗选环节，加大原煤洗选比率是降低灰分硫分、提高煤炭燃烧效率、控制污染物排放、减少煤矸石无效运输的重要措施。

每洗选1亿吨煤，平均可排除1500-2000万吨矸石，减少SO2排放量100-150万吨，且成本仅为烟气洗涤脱硫的1/10左右，不但可以减少大量运输资源浪费，而且可以避免矸石从生产地到消费地的二次污染，还可以低成本地减少煤炭燃烧对环境的影响。我国原煤入洗（选）率虽然从2005年的32%大幅提高到了2012年的56%，但距离2017年原煤入选率达到70%以上的目标仍然有较大空间。

我国自2009年成为煤炭净进口国后，煤炭进口量逐年大幅增加，2012年进口煤炭2.89亿吨，占全球煤炭贸易量的24%左右，进口煤炭成为我国经济发展的重要能源支撑。遗憾的是，2012年的进口煤中有5400万吨的褐煤、1000万吨的高硫煤，这些进口劣质煤加重了我国的环境污染，加强进口商品煤管理已经刻不容缓。要抓紧制定商品煤质量标准，将褐煤纳入法定检验目录，加强对商品煤的质量检验，并制定出台鼓励优质煤进口、禁止劣质煤生产、进口及使用的差别化税收政策。

在煤炭的直接运用，也就是燃烧环节。燃煤工业锅炉（窑炉）是目前我国第一大煤烟污染源。

我国在用工业锅炉60多万台，燃煤工业锅炉约占在役工业锅炉的85%，年耗煤量6-6.5亿吨，占烟煤消费量的20%左右。

为了降低燃煤工业锅炉对大气环境的污染，我们应该加快工业燃煤锅炉技术改造，鼓励因地制宜选择先进的工业锅炉技术，加大新型高效的锅炉和窑炉研发推广力度，用新型节能锅炉代替旧型锅炉、用大型锅炉代替小型锅炉、用高参数锅炉代替低参数锅炉，提高工业锅炉和窑炉的燃烧效率和热效率。

煤炭绿色开采和清洁利用对于国家能源安全和生态文明建设具有巨大的战略意义，不仅需要巨大的资金和资源投入，还涉及煤炭、电力、冶金、建材、化工和相关生态环境保护与科研机构的多个行业和管理部门。国家应该继续完善政策措施保障体系，对煤炭绿色生产和利用提供强有力的政策支持。

二、多元化的下游链条

图2

如图2所示，显示了煤炭利用多元化的链条，同时，近年来，环渤海、长三角、珠三角等主要煤炭消费区域频发严重的雾霾天气，成为我国大气污染的重灾区。这种现象说明，大气等环境污染与煤炭消费市场存在显著的正向分布关系、与煤炭资源和生产基地存在逆向分布关系。

因此，我们要统筹考虑煤炭资源赋存条件、市场区位、环境容量、产业布局与经济社会发展，在煤炭资源地加大建设清洁高效的大型坑口电厂，积极推广应用IGCC、水煤浆发电等洁

净煤发电技术，完善煤炭生产基地到消费市场的输电线路等基础设施，实现运煤为主到运煤与输电相结合的转变。

这些举措的实施，既满足我国经济发展的能源需求，又将其对生态环境的影响控制在容量的范围内。

燃煤电厂耗煤量约为我国煤炭消费总量的50%左右，燃煤电厂排出大量烟尘、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物，是我国第二大的煤烟污染源，也是我国雾霾天气及酸雨的主要贡献者。

针对燃煤电厂对环境污染的助力，要加大燃煤电厂排污治理，采取提高排污费征收标准、加大超标排放处罚力度、加强监督检查等严厉措施，确保燃煤电厂按照相关规定配备除尘、脱销、脱硫等设备设施，并保证设备设施有效运转，最大限度地消除燃煤电厂对环境的影响。

煤炭生产和加工过程中，产生了高岭土、油母页岩、煤层气、甚至矿井水、煤矸石、煤泥等众多伴生物，利用不好就是破坏环境的废弃物，利用好了就是宝贵的资源。

我们应该按照资源利用减量化、产品再利用、废弃物再循环的原则，加大科技攻关力度，借助煤炭循环经济园区等载体，实现煤炭及伴生资源的推动煤炭循环经济发展。

随着可再生能源和非常规油气资源开发利用技术日益成熟，对比传统化石能源的经济劣势逐渐缩小；国家提出到2017年，煤炭占能源消费总量比重降至65%以下，非化石能源消费比重提高到13%，京津冀、长三角、珠三角等区域力争实现煤炭消费负增长，这些政策措施对煤炭生产和消费提出了更高的要求。

与此同时，随着煤炭直接液化、间接液化、煤制烯烃、煤制天然气等现代煤化工示范工程建设成功实现商业化运营，拓宽了煤炭作为化工原料的空间，煤炭从燃料为主向原料与燃料并重的转变趋势日益显现。

总之，我们应该顺应这种发展趋势，支持煤电化、煤焦化一体化发展，促进煤炭由燃料向原料与燃料并举转变，推动煤炭生产利用方式变革，打造中国煤炭工业的升级版。

参考文献：

[1] 刘子安,郭水文.神华集团商业模式初探[J]. 中国煤炭. 2013(08)

[2] 陈忠平.我国低碳能源发展的战略思路与对策措施[J]. 煤炭技术. 2013(06)

[3] 樊忠东,许仙梅,冯涛.煤炭资源型城市的低碳转型发展路径——以晋城市为例[J]. 山西科技. 2013(03)