讓煤炭利用清潔高效起來(lái)

 

圖為國家能源集團400萬(wàn)噸/年煤間接液化項目。

 
2014年6月，習近平總書(shū)記在中央財經(jīng)領(lǐng)導小組第六次會(huì )議上提出能源發(fā)展“四個(gè)革命、一個(gè)合作”的戰略思想，即推動(dòng)能源消費革命、能源供給革命、能源技術(shù)革命、能源體制革命，全方位加強國際合作，實(shí)現開(kāi)放條件下能源安全，為中國能源發(fā)展指明方向。煤炭是我國基礎能源和重要原料，煤炭工業(yè)關(guān)系國家經(jīng)濟命脈和能源安全，煤炭發(fā)展走清潔高效利用的綠色發(fā)展之路，意義重大。
 
煤炭清潔高效利用符合國情
 
我國能源資源稟賦特點(diǎn)決定了必須長(cháng)期堅持煤炭清潔高效利用道路。在全國已探明的化石能源資源儲量中，煤炭占94%左右，是穩定經(jīng)濟、自主保障能力最強的能源。盡管煤炭在一次能源消費中的比重將逐步降低，2019年降至57.7%，但在相當長(cháng)時(shí)間內煤炭的主體能源地位不會(huì )變化。深刻認識我國能源資源稟賦和煤炭的基礎性保障作用，做好煤炭清潔高效可持續開(kāi)發(fā)利用，是符合當前基本國情、基本能情的選擇。
 
煤炭長(cháng)期以來(lái)支撐我國經(jīng)濟和社會(huì )較快發(fā)展，是我國能源安全保障的壓艙石、穩定器。能源安全是關(guān)乎國家經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的全局性、戰略性問(wèn)題。尤其當外部環(huán)境發(fā)生變化，能源安全保障面臨的不確定因素就會(huì )更多，把能源安全牢牢抓在自己手中，必要且緊迫。
 
立足煤炭穩定供應，發(fā)展煤制油氣、醇類(lèi)燃料替代，是我國能源供應保障的戰略選擇。煤炭清潔高效利用對我國發(fā)揮煤炭資源優(yōu)勢、緩解石油資源緊張局面、保障能源安全、保護生態(tài)環(huán)境，具有重要戰略意義。2016年12月，神華寧夏煤業(yè)集團400萬(wàn)噸/年煤炭間接液化項目油品A線(xiàn)打通全流程，產(chǎn)出合格油品，實(shí)現煤炭“由黑變白”、資源由重變輕的轉變。習近平總書(shū)記對神華寧煤煤制油示范項目建成投產(chǎn)作出重要指示，指出這一重大項目建成投產(chǎn)，對我國增強能源自主保障能力、推動(dòng)煤炭清潔高效利用、促進(jìn)民族地區發(fā)展具有重大意義，是對能源安全高效清潔低碳發(fā)展方式的有益探索，是實(shí)施創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展戰略的重要成果。
 
我國煤炭產(chǎn)業(yè)與技術(shù)總體水平世界領(lǐng)先
 
針對以煤為主的能源結構，我國一直將煤炭清潔高效利用作為國家科技計劃重點(diǎn)支持方向和煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已形成一批具有自主知識產(chǎn)權的煤炭清潔高效利用技術(shù)，培養和匯聚一批高水平創(chuàng )新人才和團隊，支撐煤炭產(chǎn)業(yè)持續向清潔低碳、安全高效方向發(fā)展。
 
近年來(lái)，隨著(zhù)新能源開(kāi)發(fā)規模不斷擴大，我國燃煤發(fā)電占比雖持續下降，但仍是最重要的電力供應來(lái)源。我國燃煤發(fā)電裝機容量由1978年的不到4000萬(wàn)千瓦，增至2019年的10.4億千瓦﹔燃煤發(fā)電量由不到2200億千瓦時(shí)，增至4.55萬(wàn)億千瓦時(shí)。同時(shí)，我國持續推進(jìn)煤電機組淘汰落后產(chǎn)能和節能減排升級改造，供電煤耗與污染物排放績(jì)效持續下降。
 
目前，我國已建成全球最大的清潔高效煤電供應體系，燃煤發(fā)電機組大氣污染物的超低排放標準高于世界主要發(fā)達國家和地區，燃煤發(fā)電已不再是我國大氣污染物的主要來(lái)源。2015年，泰州電廠(chǎng)3號機組成為世界首臺成功運用二次再熱技術(shù)的百萬(wàn)千瓦超超臨界燃煤發(fā)電機組，實(shí)現供電標準煤耗266克/千瓦時(shí)，成為全球煤電新標桿。2019年，全國百萬(wàn)千瓦超超臨界燃煤發(fā)電機組有111臺在運行，超過(guò)其他國家的總和，平均供電標準煤耗約280克/千瓦時(shí)，引領(lǐng)世界燃煤發(fā)電技術(shù)發(fā)展方向。
 
近年來(lái)，我國煤炭清潔高效轉化利用技術(shù)取得一系列創(chuàng )新突破。煤直接液化、煤間接液化等成套關(guān)鍵技術(shù)具有自主知識產(chǎn)權，工業(yè)示范工程也實(shí)現安全、穩定、長(cháng)期滿(mǎn)負荷運行，成為保障我國能源安全的重要戰略路徑﹔開(kāi)發(fā)了多種具有自主知識產(chǎn)權的高效低成本煤氣化技術(shù)，徹底擺脫大型煤氣化技術(shù)對國外進(jìn)口的依賴(lài)﹔研發(fā)建設了世界首套百萬(wàn)噸級煤直接液化商業(yè)裝置，并實(shí)現長(cháng)周期穩定運行﹔開(kāi)發(fā)了400萬(wàn)噸/年煤間接液化成套技術(shù)，并實(shí)現商業(yè)化運行，目前煤制油產(chǎn)能已達921萬(wàn)噸/年﹔建成了世界首套60萬(wàn)噸/年煤制烯烴工業(yè)化生產(chǎn)裝置，首次實(shí)現由煤化工向石油化工原料的轉換，目前年產(chǎn)能超過(guò)1300萬(wàn)噸。此外，我國在煤制乙二醇、煤制天然氣等技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)應用方面，均取得重大突破?？梢哉f(shuō)，我國已建立起完整的現代煤化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新體系。
 
以技術(shù)創(chuàng )新實(shí)現高碳能源低碳化利用
 
我國煤炭利用正逐步向清潔化、大型化、規?；?、集約化發(fā)展，推動(dòng)煤炭由單一燃料屬性向燃料、原料方向轉變，推進(jìn)分級分質(zhì)利用，從而實(shí)現高碳能源低碳化利用。具體來(lái)說(shuō)，未來(lái)煤炭清潔高效利用的重點(diǎn)主要在燃煤發(fā)電和現代煤化工兩個(gè)方面。
 
燃煤發(fā)電在未來(lái)相當長(cháng)時(shí)期內仍是我國電力供應主力。除繼續承擔保障電力供應主體責任外，煤電還要為可再生能源大比例消納提供靈活調峰服務(wù)。要大力推進(jìn)燃煤發(fā)電向高參數、大容量、智能化發(fā)展，推進(jìn)超高參數燃煤發(fā)電、新型動(dòng)力循環(huán)系統、高靈活智能燃煤發(fā)電、燃煤高效低成本多污染物聯(lián)合控制，及資源化利用的成套技術(shù)與裝備實(shí)現產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)電力裝備技術(shù)升級和結構轉型，提高電力制造業(yè)的國際競爭力。
 
現代煤化工是保障國家能源安全特別是油氣安全的重要途徑。要穩步推進(jìn)以煤制油、煤制烯烴為代表的現代煤化工發(fā)展，加強技術(shù)創(chuàng )新，逐步推動(dòng)煤化工產(chǎn)品高端化、高值化，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，提升價(jià)值鏈，持續推進(jìn)廢水近零排放、固廢減量化和資源化利用?，F代煤化工項目建設只有在規模條件下，技術(shù)經(jīng)濟效能和環(huán)保性能才能得到充分體現。因此，要積極推進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)大型化、園區化和基地化發(fā)展，結合資源稟賦，穩步有序推進(jìn)大型現代煤化工基地建設。
 
同時(shí)我們要認識到，煤炭清潔高效利用發(fā)展面臨諸多挑戰。一是煤炭利用項目建設的合理布局。要充分發(fā)揮國家宏觀(guān)調控作用，科學(xué)統籌規劃，避免無(wú)序競爭﹔二是煤炭開(kāi)發(fā)利用與水及生態(tài)環(huán)境的保護協(xié)調。我國煤炭資源和水資源呈逆向分布，西部煤炭資源豐富的地區，水資源短缺，煤炭清潔高效利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展要統籌考慮煤資源稟賦、水資源和生態(tài)環(huán)境承載力，避免逢“煤”必“轉”﹔三是煤基能源產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。煤化工基地建設存在同質(zhì)化、產(chǎn)能過(guò)剩的問(wèn)題。要堅持創(chuàng )新引領(lǐng)，加強新技術(shù)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，穩步推進(jìn)煤、電、化一體化和煤轉化的差異化發(fā)展。
 
展望未來(lái)，我國煤炭工業(yè)發(fā)展前景廣闊。煤炭仍將以其資源可靠性、價(jià)格低廉性和利用的可潔凈性作為我國主體能源。隨著(zhù)我國經(jīng)濟向高質(zhì)量發(fā)展推進(jìn)，能源利用的清潔化和低碳化的重要性日益凸顯。同時(shí)，對“清潔能源”的界定也應進(jìn)一步細化。只論排放，不問(wèn)“出身”，實(shí)現了清潔高效利用的煤炭就是清潔能源。
 
要在能源轉型中把握好我國基本國情，遵循客觀(guān)規律，從實(shí)際出發(fā)，在低碳化發(fā)展進(jìn)程中，尤其在應對氣候變化工作中，堅持公平和各自能力原則。依靠科技創(chuàng )新，持續推進(jìn)并做好煤炭清潔高效利用，服務(wù)社會(huì )經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展和國家能源安全，是現實(shí)的戰略選擇。
 
(作者為中國工程院院士)