煤炭清潔高效提質(zhì)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(shè)立了包括資源、開采、提質(zhì)、輸運、燃燒、發(fā)電、輸電、轉(zhuǎn)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(dǎo)地位，但在科學(xué)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(chǔ)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(dāng)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(yán)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(yán)重，因采煤區(qū)地表塌陷造成的土地破壞總量已達(dá)40萬公頃以上，煤矸石堆積量已達(dá)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特征十分突出。2010年，我國能源消費總量為32.5億噸標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(dá)到55億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。統(tǒng)籌考慮煤炭、石油、天然氣、核電、水電、風(fēng)電及其他可再生能源的供應(yīng)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**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(guān)產(chǎn)業(yè)成為絕對的主導(dǎo)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(yīng)，也與我們國家提出“兩型”社會建設(shè)和生態(tài)文明建設(shè)不相適應(yīng)。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(biāo)我國煤炭高效清潔可持續(xù)開發(fā)利用的戰(zhàn)略目標(biāo)應(yīng)該是：以煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)創(chuàng)新為切入點，發(fā)揮煤炭在促進經(jīng)濟發(fā)展、**能源安全和落實節(jié)能減排等方面的基礎(chǔ)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(yīng)實現(xiàn)以下發(fā)展目標(biāo)：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(xué)產(chǎn)能在煤炭生產(chǎn)總量中的比重，達(dá)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(shù)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(xué)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(guān)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(quán)，實施配置用水?？茖W(xué)規(guī)劃煤電、煤化工基地建設(shè)規(guī)模，鼓勵采用先進適用的節(jié)水技術(shù)。 

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(zhì)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(xué)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(xué)產(chǎn)能指標(biāo)。通過穩(wěn)定增加投入、加強科技創(chuàng)新、提高人員素質(zhì)、規(guī)范行業(yè)管理等措施，不斷提高煤炭科學(xué)產(chǎn)能比重。2020年煤炭科學(xué)產(chǎn)能達(dá)到24億噸，占總產(chǎn)量的比重提高到60%，2030年達(dá)到39億噸，占總產(chǎn)量的比重提高到90%以上。 

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

一是轉(zhuǎn)變煤炭發(fā)展模式，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)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**供應(yīng)模式向積極的科學(xué)供給模式轉(zhuǎn)變，逐步過渡到以長遠(yuǎn)資源**戰(zhàn)略指導(dǎo)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(yán)格考核機制入手，落實節(jié)能減排責(zé)任制，將節(jié)能減排作為轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)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?xùn)|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(zhì)煤的提質(zhì)利用

一是發(fā)展煤炭提質(zhì)技術(shù)。加大稀缺、難選、細(xì)粒煤的高效分選關(guān)鍵技術(shù)，不斷提高煉焦煤的精煤質(zhì)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(dá)到70%。逐步實現(xiàn)煤炭洗選加工的大型化，加快大型選煤設(shè)備的國產(chǎn)化。 

二是推進低品質(zhì)煤的提質(zhì)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(shù)，發(fā)展高硫煤高效分選脫硫技術(shù)。發(fā)展煤基潔凈產(chǎn)品精細(xì)加工技術(shù), 形成稀缺二次資源再選技術(shù)體系，提高稀缺煤分選的總回收率。 

三是嚴(yán)格煤炭市場準(zhǔn)入門檻，加強對準(zhǔn)入資質(zhì)的監(jiān)管，加強煤炭產(chǎn)品質(zhì)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(shè)定煤炭市場產(chǎn)品質(zhì)量的進入標(biāo)準(zhǔn)。 

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

一是科學(xué)布局、合理規(guī)劃煤炭的產(chǎn)、運、用。以**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(zhì)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(dāng)提高輸電比例和規(guī)模,加大區(qū)域煤炭運輸鐵路的建設(shè)，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(xué)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(gòu)*際煤炭物流渠道，打造內(nèi)外貿(mào)結(jié)合的煤炭物流網(wǎng)絡(luò)。 

（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(shù)，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(shù)，進一步提高煤炭利用效率。控制煤炭利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(shù)。 

二是研發(fā)、示范和推廣煤基多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。重點發(fā)展電力-化學(xué)品、電力-油/氣、熱解-氣化-燃燒分級轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)。重點突破煤氣化及煤炭/生物質(zhì)共氣化、電力和不同產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn)的集成設(shè)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(guān)鍵單元技術(shù)及系統(tǒng)集成技術(shù)。 

三是發(fā)展煤利用過程中的節(jié)能技術(shù)。重點發(fā)展煤-富氫氣體（如天然氣、焦?fàn)t氣等）共制合成氣、高爐高風(fēng)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(shù)，推動節(jié)能技術(shù)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(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)，控制總量嚴(yán)格準(zhǔn)入，建議到2020年，用于清潔轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，延長產(chǎn)品鏈條，提高產(chǎn)品技術(shù)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(chǔ)上，配套建設(shè)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(shè)，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(shè)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(yīng)和利用方式的改變

一是推行煤炭分級利用與轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化技術(shù)應(yīng)用，提高煤炭燃燒效率。發(fā)展煤基多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，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(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)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(shù)路線圖，以政策為**，通過“倒逼”機制，推進節(jié)能減排技術(shù)、尤其是系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的推廣與應(yīng)用。如建議在單位GDP能耗考核的基礎(chǔ)上，增加高能耗行業(yè)內(nèi)能耗的考核指標(biāo)，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(shù)，推進先進燃煤發(fā)電污染控制技術(shù)等；在鋼鐵行業(yè)推進高風(fēng)溫富氧高爐噴吹、高爐頂壓發(fā)電等技術(shù)；在建材等行業(yè)推廣應(yīng)用先進的工業(yè)爐窯技術(shù)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(yán)格的煤炭消費行業(yè)污染排放控制標(biāo)準(zhǔn)。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(biāo)。

謝克昌（1946年10月——）男，山西省五臺縣人，曾任太原理工大學(xué)校長。工學(xué)博士、教授博士生導(dǎo)師。中國工程院院士，煤化工專家，**常委、中國科協(xié)副主席。 2010年6月17日，**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(xué)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(lǐng)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(xué)規(guī)律，建立了煤的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性的定量關(guān)系，為煤熱解和氣化新技術(shù)開發(fā)與引進氣化爐的優(yōu)化運行提供了指導(dǎo)。對煤化工利用中的關(guān)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(zhuǎn)化工藝中的變化及分布，據(jù)此優(yōu)化了脫硫技術(shù)，開發(fā)了系列脫硫劑，取得顯著效益。在煤直接利用和轉(zhuǎn)化方面開發(fā)成功煤填充高分子復(fù)合材料和等離子熱解煤制乙炔技術(shù)。連續(xù)兩次作為首席科學(xué)家承擔(dān)國家關(guān)于煤熱解、氣化和多聯(lián)產(chǎn)應(yīng)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(quán)發(fā)明專利22項；出版著作3部，其中《煤的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性》是該領(lǐng)域的第一部專著。培養(yǎng)博士后2名，博士22名。