煤炭清潔高效提質開發(fā)利用戰(zhàn)略

中國工程院將“我國煤炭清潔高效可持續(xù)開發(fā)利用戰(zhàn)略研究”列為重大咨詢項目，根據(jù)煤炭行業(yè)發(fā)展中的重大問題，設立了包括資源、開采、提質、輸運、燃燒、發(fā)電、輸電、轉化、節(jié)能、減排等10個課題，組織了30位院士、400多位專家進行了全面、深入研究，形成了一些重大研究成果。 未來30－50年，煤炭在國民經(jīng)濟發(fā)展中占有不可動搖的主導地位，但在科學發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展方面存在重大問題和隱患。實現(xiàn)中國煤炭清潔高效可持續(xù)開發(fā)利用，實現(xiàn)化石能源和新能源的協(xié)調(diào)發(fā)展，刻不容緩！

一、我國煤炭開發(fā)利用面臨的形勢與挑戰(zhàn)

（一）煤炭是我國工業(yè)化進程中的基礎性能源，但其大規(guī)模開發(fā)利用面臨安全生產(chǎn)和環(huán)境保護的雙重挑戰(zhàn)我國是世界最大的煤炭生產(chǎn)國，2010年煤炭產(chǎn)量為32.4億噸，占世界的45%，2011年已超過35億噸。在前十大產(chǎn)煤國中，我國煤炭年產(chǎn)量相當于另外9個國家的煤炭產(chǎn)量之和。如此大規(guī)模的煤炭開發(fā)利用帶來了嚴峻的生產(chǎn)安全、環(huán)境保護、大氣污染物與溫室氣體排放問題。“十一五”期間，盡管煤炭百萬噸死亡率下降了73%，但煤礦事故死亡人數(shù)依然是世界其他國家總和的2-4倍。煤炭開發(fā)破壞水源補給網(wǎng)的情況比較嚴重，因采煤區(qū)地表塌陷造成的土地破壞總量已達40萬公頃以上，煤矸石堆積量已達60億噸，占地70000公頃以上。同時，煤炭利用的落后還是我國大氣污染物和溫室氣體排放的主要來源。

（二）煤炭在我國能源消費結構中將長期占據(jù)主體地位，2030年占一次能源消費總量的比重仍超過50%長期以來，我國以煤為主的能源結構特征十分突出。2010年，我國能源消費總量為32.5億噸標準煤，其中煤炭消費量占69%，比世界平均水平高出近40個百分點，2011年又增加到34.8億噸標準煤。隨著我國工業(yè)化城鎮(zhèn)化的快速推進，今后較長一段時期，我國能源需要還將較快增長。保守估計，2030年我國能源需求將達到55億噸標準煤。統(tǒng)籌考慮煤炭、石油、天然氣、核電、水電、風電及其他可再生能源的供應潛力，即便加快開發(fā)和引進清潔能源，2030年煤炭占我國一次能源消費的比重仍在50%以上，屆時的煤炭消費量很可能突破40億噸。

（三）煤炭的清潔高效可持續(xù)開發(fā)利用既是支撐經(jīng)濟社會發(fā)展的內(nèi)在要求，也是走低碳發(fā)展道路的必然選擇長期以來，煤炭在保障國家能源安全、帶動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、振興裝備制造業(yè)等方面有突出貢獻。特別是對中西部富煤省份，煤炭及煤炭相關產(chǎn)業(yè)成為絕對的主導產(chǎn)業(yè)。但是，煤炭作為高碳能源，其大規(guī)模開發(fā)利用是我國的基本“能情”，這與全球低碳發(fā)展潮流不相適應，也與我們國家提出“兩型”社會建設和生態(tài)文明建設不相適應。開創(chuàng)一條適合我國國情的清潔高效可持續(xù)開發(fā)利用煤炭的道路，實現(xiàn)煤炭的低碳化利用是今后必須著力解決的重大問題。

二、中國煤炭清潔高效可持續(xù)開發(fā)利用的戰(zhàn)略目標我國煤炭高效清潔可持續(xù)開發(fā)利用的戰(zhàn)略目標應該是：以煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈的技術創(chuàng)新為切入點，發(fā)揮煤炭在促進經(jīng)濟發(fā)展、保障能源安全和落實節(jié)能減排等方面的基礎作用，促進煤炭的低碳化利用，實現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)高效清潔可持續(xù)發(fā)展。

我們的初步研究表明，到2030年，應實現(xiàn)以下發(fā)展目標：調(diào)控煤炭開發(fā)總量，優(yōu)化煤炭開發(fā)布局，實現(xiàn)煤炭開發(fā)戰(zhàn)略性西移，高峰產(chǎn)量控制在40億噸以內(nèi)。提高科學產(chǎn)能在煤炭生產(chǎn)總量中的比重，達到90%以上。提高煤炭利用效率，供電煤耗降低10%以上，工業(yè)鍋爐和工業(yè)窯爐平均熱效率分別提高15%和10%以上。 有序發(fā)展煤化工，替代石油7500萬噸，生產(chǎn)天然氣600億立方米。建成煤炭清潔高效利用技術創(chuàng)新體系，煤炭利用的污染物排放得到有效控制。

三、中國煤炭清潔高效可持續(xù)開發(fā)利用的措施與建議

（一）科學布局，安全高效綠色開發(fā)煤炭資源

一是正確處理煤炭資源與水資源的關系。深入研究富煤少水地區(qū)的水資源狀況，增強找水能力。進一步挖掘工業(yè)、農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力。合理交換水權，實施配置用水�？茖W規(guī)劃煤電、煤化工基地建設規(guī)模，鼓勵采用先進適用的節(jié)水技術。

二是優(yōu)化煤炭開發(fā)布局。減輕東部地區(qū)煤炭資源的開發(fā)強度，部分地區(qū)要采取保護性限采。穩(wěn)定中部的開發(fā)規(guī)模，注重生態(tài)環(huán)境和優(yōu)質稀缺煤種的保護。有計劃、有步驟地加大西部煤炭資源開力度，推進新疆煤炭的戰(zhàn)略性開發(fā)。

三是提高煤炭科學產(chǎn)能的比重。根據(jù)開采安全、機械化程度、綠色開采度的要求，確定各個時期的煤炭科學產(chǎn)能指標。通過穩(wěn)定增加投入、加強科技創(chuàng)新、提高人員素質、規(guī)范行業(yè)管理等措施，不斷提高煤炭科學產(chǎn)能比重。2020年煤炭科學產(chǎn)能達到24億噸，占總產(chǎn)量的比重提高到60%，2030年達到39億噸，占總產(chǎn)量的比重提高到90%以上。

（二）科學產(chǎn)能，將煤炭高峰產(chǎn)量控制在40億噸以內(nèi)

一是轉變煤炭發(fā)展模式，優(yōu)化能源結構。轉變我國煤炭生產(chǎn)“以需定產(chǎn)”、“以產(chǎn)定銷”的發(fā)展模式，實現(xiàn)我國煤炭由被動式的保障供應模式向積極的科學供給模式轉變，逐步過渡到以長遠資源保障戰(zhàn)略指導國民經(jīng)濟的發(fā)展速度。

二是以節(jié)能減排為突破口，控制能源消費總量。全面提高社會各個階層的節(jié)能意識，以國有企業(yè)的嚴格考核機制入手，落實節(jié)能減排責任制，將節(jié)能減排作為轉變經(jīng)濟發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟結構的重要抓手。

三是統(tǒng)籌和鼓勵煤炭走出去戰(zhàn)略。逐步減少北方主產(chǎn)區(qū)煤炭出口量，特別是要限制煉焦煤等稀缺煤種的出口，增加東南沿海消費中心的煤炭進口。鼓勵和協(xié)調(diào)企業(yè)海外資源的開發(fā)，推進形成煤炭資源海外發(fā)展的長效機制。

（三）提高原煤入選率，推進低品質煤的提質利用

一是發(fā)展煤炭提質技術。加大稀缺、難選、細粒煤的高效分選關鍵技術，不斷提高煉焦煤的精煤質量和精煤回收率。著力提高動力煤的入洗率和分選效率，力爭2020年動力煤入選率達到70%。逐步實現(xiàn)煤炭洗選加工的大型化，加快大型選煤設備的國產(chǎn)化。

二是推進低品質煤的提質利用。發(fā)展褐煤高效脫水、低溫干餾多聯(lián)產(chǎn)和高效脫灰技術，發(fā)展高硫煤高效分選脫硫技術。發(fā)展煤基潔凈產(chǎn)品精細加工技術, 形成稀缺二次資源再選技術體系，提高稀缺煤分選的總回收率。

三是嚴格煤炭市場準入門檻，加強對準入資質的監(jiān)管，加強煤炭產(chǎn)品質量的監(jiān)督檢查和管理。根據(jù)不同區(qū)域、不同用戶類型及其產(chǎn)品使用特點，研究和設定煤炭市場產(chǎn)品質量的進入標準。

（四）統(tǒng)籌煤炭產(chǎn)、運、用，科學實施煤炭能流輸運的方式方法

一是科學布局、合理規(guī)劃煤炭的產(chǎn)、運、用。以保障國家能源安全和國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展為目的，以產(chǎn)量、消費量、煤種煤質為對象，以生產(chǎn)消費兩端的距離、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展方式、生態(tài)環(huán)境容量為前提，建立全國統(tǒng)一的協(xié)調(diào)機制，合理分配輸煤輸電比例，實現(xiàn)煤炭資源的高效合理利用。

二是繼續(xù)優(yōu)化輸煤與輸電的能源格局。適當提高輸電比例和規(guī)模,加大區(qū)域煤炭運輸鐵路的建設，完善輸煤專用通道。對新疆地區(qū)，統(tǒng)籌考慮輸煤、輸電和輸送煤制化學品及煤制油與煤制替代天然氣，形成新疆煤炭能流的大通道。

三是逐步建立和完善海外煤炭資源的輸配通道。立足國際煤炭資源和國際煤炭市場，優(yōu)化煤炭產(chǎn)業(yè)布局，加大海外資源開發(fā)力度，在形成穩(wěn)定的海外煤源前提下，逐步構建國際煤炭物流渠道，打造內(nèi)外貿(mào)結合的煤炭物流網(wǎng)絡。

（五）積極發(fā)展先進煤炭燃煤和發(fā)電、煤基多聯(lián)產(chǎn)等清潔高效的煤炭利用技術，提高煤炭綜合利用率一是研發(fā)、示范和推廣先進燃燒和發(fā)電技術，進一步提高煤炭利用效率�？刂泼禾坷�用過程中污染物的排放，推動實現(xiàn)脫硫脫硝一體化和汞排放的協(xié)同控制。通過有限的工業(yè)示范，掌握和消化IGCC、CCUS等技術。

二是研發(fā)、示范和推廣煤基多聯(lián)產(chǎn)技術。重點發(fā)展電力-化學品、電力-油/氣、熱解-氣化-燃燒分級轉化多聯(lián)產(chǎn)技術及產(chǎn)業(yè)。重點突破煤氣化及煤炭/生物質共氣化、電力和不同產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn)的集成設計與運行、與多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)匹配的二氧化碳捕捉與分離等關鍵單元技術及系統(tǒng)集成技術。

三是發(fā)展煤利用過程中的節(jié)能技術。重點發(fā)展煤-富氫氣體（如天然氣、焦爐氣等）共制合成氣、高爐高風溫富氧噴煤、二次能源回收利用及煤炭與新能源耦合利用等先進的煤炭利用技術，推動節(jié)能技術向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

（六）優(yōu)化煤化工產(chǎn)業(yè)布局，推進煤低碳清潔轉化

一是合理確定產(chǎn)業(yè)規(guī)模，審慎推進產(chǎn)業(yè)進程。出臺系統(tǒng)性煤化工行業(yè)標準，控制總量嚴格準入，建議到2020年，用于清潔轉化的原煤量不超過4億噸。目前煤化工產(chǎn)業(yè)仍存在碳排放高、水消耗大的不利發(fā)展因素，需要統(tǒng)籌考慮，審慎有序的推進產(chǎn)業(yè)化進程。

二是優(yōu)化煤化工產(chǎn)業(yè)結構和產(chǎn)業(yè)布局。禁止低端煤化工產(chǎn)業(yè)項目投資，鼓勵煤化工產(chǎn)業(yè)縱向整合和關鍵技術研發(fā)，延長產(chǎn)品鏈條，提高產(chǎn)品技術含量，增加產(chǎn)品附加值，繼續(xù)加快推進煤炭液化、煤制天然氣和煤制烯烴等項目的示范推廣。加大對在尚未開發(fā)利用的大型整裝煤田基礎上，配套建設大型現(xiàn)代煤化工項目的論證研究，積極推進煤化工產(chǎn)業(yè)大型化、園區(qū)化和基地化發(fā)展建設，在陜西榆林地區(qū)、內(nèi)蒙古鄂爾多斯地區(qū)、寧夏寧東地區(qū)、新疆北部地區(qū)、貴州西部地區(qū)有序建設大型現(xiàn)代煤化工基地。

（七）強化節(jié)能減排，通過“倒逼機制”，推進煤炭供應和利用方式的改變

一是推行煤炭分級利用與轉化及分布式利用，提高資源綜合利用水平。積極探索和推廣煤炭熱解燃燒分級轉化技術應用，提高煤炭燃燒效率。發(fā)展煤基多聯(lián)產(chǎn)技術，包括電力-甲醇、電力-油品、電力-合成天然氣、電力-烯烴、煤炭熱解氣化燃燒分級轉化多聯(lián)產(chǎn)技術及產(chǎn)業(yè)。

二是進一步加強電力、鋼鐵、建材、化工等九大用煤行業(yè)的節(jié)能。各行業(yè)形成明確的先進產(chǎn)業(yè)技術路線圖，以政策為保障，通過“倒逼”機制，推進節(jié)能減排技術、尤其是系統(tǒng)節(jié)能技術的推廣與應用。如建議在單位GDP能耗考核的基礎上，增加高能耗行業(yè)內(nèi)能耗的考核指標，在電力行業(yè)發(fā)展大容量、二次再熱、高參數(shù)的超超臨界技術，推進先進燃煤發(fā)電污染控制技術等；在鋼鐵行業(yè)推進高風溫富氧高爐噴吹、高爐頂壓發(fā)電等技術；在建材等行業(yè)推廣應用先進的工業(yè)爐窯技術等，實現(xiàn)低成本、低能耗、低排放生產(chǎn)。

三是加強重點行業(yè)的污染物控制，提高煤炭清潔利用水平。推進工業(yè)爐窯污染控制行動計劃，在電力等行業(yè)推進多污染物協(xié)同控制行動，試點進行綠色低碳行動計劃。完善煤炭消費外部成本內(nèi)部化政策，實施嚴格的煤炭消費行業(yè)污染排放控制標準。實現(xiàn)不同水平年煤炭消費主要污染物SO2、NOx、顆粒物、CO2、汞等排放總量控制目標。

謝克昌（1946年10月——）男，山西省五臺縣人，曾任太原理工大學校長。工學博士、教授博士生導師。中國工程院院士，煤化工專家，全國人大常委、中國科協(xié)副主席。 2010年6月17日，國務院任免國家工作人員：任命謝克昌為中國工程院副院長。

煤化學工程專家。長期從事煤化工研發(fā)工作，是我國煤化工科技領域的開拓者之一。對煤化工利用中的主要過程煤的氣化建立了可模擬工業(yè)條件的高溫高壓多氣氛差熱測試方法，獲得了多種煤種在不同壓力和氣氛下的氣化動力學規(guī)律，建立了煤的結構與反應性的定量關系，為煤熱解和氣化新技術開發(fā)與引進氣化爐的優(yōu)化運行提供了指導。對煤化工利用中的關鍵過程氣體脫硫確立了硫的賦存形態(tài)和在煤的不同熱轉化工藝中的變化及分布，據(jù)此優(yōu)化了脫硫技術，開發(fā)了系列脫硫劑，取得顯著效益。在煤直接利用和轉化方面開發(fā)成功煤填充高分子復合材料和等離子熱解煤制乙炔技術。連續(xù)兩次作為首席科學家承擔國家關于煤熱解、氣化和多聯(lián)產(chǎn)應用的“973”項目，提出氣化煤氣與熱解煤氣共制合成氣多聯(lián)產(chǎn)模式。作為第一完成人獲國家科技進步二等獎1項，省部一等獎7項；發(fā)表論文500余篇，SCI等收錄198篇次，他引120余篇次；授權發(fā)明專利22項；出版著作3部，其中《煤的結構與反應性》是該領域的第一部專著。培養(yǎng)博士后2名，博士22名。