煤炭革命不是“革煤炭的命”

當今中國，綠色能源、可再生能源的概念已深入人心，發(fā)展綠色可再生能源已成為社會(huì )追求的一種時(shí)尚。然而去年10月，在韓國大邱召開(kāi)的第22屆世界能源大會(huì )的報告中卻有這樣一段話(huà)：“到2050年，化石能源仍然是世界能源構成的基礎，煤炭仍將長(cháng)期發(fā)揮重要作用。”這段話(huà)告訴我們，盡管新能源得到很大發(fā)展，但世界能源格局在未來(lái)30多年中，煤炭依然是主角之一。

世界未來(lái)30多年煤炭都將發(fā)揮重要作用，中國當然更不例外。作為全球煤炭最大的生產(chǎn)國、消費國和進(jìn)口國，中國的煤炭生產(chǎn)和消費究竟要走一條什么樣的路？12月18日，中國工程院發(fā)布了重大咨詢(xún)項目研究成果——《中國煤炭清潔高效可持續開(kāi)發(fā)利用戰略研究》報告（下稱(chēng)“煤炭報告”）。這個(gè)有30多位院士、405位專(zhuān)家參與調研的項目所凝練的一些觀(guān)點(diǎn)引人注目。

煤炭革命不是“革煤炭的命”

“煤炭是中國經(jīng)濟快速發(fā)展的重要支撐，煤炭在中國的主體能源地位在相當長(cháng)時(shí)期內不會(huì )動(dòng)搖。”這是煤炭報告特別強調的。作為工程院這個(gè)重大咨詢(xún)項目的負責人，中國工程院原副院長(cháng)謝克昌指出，2012年中國煤炭消費結構中，煤炭發(fā)電占了全國總發(fā)電量的75％。近年來(lái)，中國石油和天然氣的對外依存度持續上升，煤炭越來(lái)越成為中國能源安全的重要保障。今后中國經(jīng)濟發(fā)展，對煤炭的需求量還將持續增長(cháng)，峰值會(huì )達到45億噸。預計到2030年，中國煤炭消費仍會(huì )占一次能源消費總量的55％以上。

煤炭報告中算了一筆賬：到2030年，我國對污染物排放的限制比現在會(huì )更加嚴格。峰值45億噸的煤炭消費，以現有的技術(shù)條件和污染物排放強度，那時(shí)的煤炭消費量必須控制在20億噸以下。面對45億噸的需求，這25億噸的缺口怎么補上？專(zhuān)家坦言，只有依靠科技進(jìn)步。

傳統的煤炭利用方式不革命是不行了。謝克昌說(shuō)，作為中國的基礎能源，煤炭肯定要革命，但不是“革煤炭的命”。后煤炭時(shí)代尚早，“去煤化”不可取。煤炭革命的核心在于整體推進(jìn)煤炭在全行業(yè)、全產(chǎn)業(yè)鏈的清潔利用。概括地說(shuō)，就是要安全、綠色、高效開(kāi)采，控制開(kāi)發(fā)量，提高科學(xué)產(chǎn)能比例；分級分質(zhì)對口利用，全面洗選，制定潔配度準入標準；加大高效潔凈煤發(fā)電和煤電節能減排技術(shù)的應用推廣；突破技術(shù)瓶頸，減少水耗和排放，適度發(fā)展現代煤化工；發(fā)展稀缺煤的二次開(kāi)發(fā)技術(shù)，提高資源利用率。

未來(lái)中國經(jīng)濟發(fā)展在能源上還主要依靠煤炭，這是毋庸置疑的。

1800公里以上，輸煤比輸電更經(jīng)濟

這是一個(gè)令多數人都感到意外的結論。

課題組通過(guò)案例研究了輸煤輸電經(jīng)濟成本的平衡點(diǎn)。這個(gè)平衡點(diǎn)在1800公里左右，遠距離的話(huà)，輸煤比輸電更經(jīng)濟。

中國工程院院士、南方電網(wǎng)公司專(zhuān)家委員會(huì )主任委員李立浧告訴科技日報記者，輸煤輸電比較是考慮了成本經(jīng)濟、現行運價(jià)、市場(chǎng)煤價(jià)電價(jià)、能量損耗等多種因素而開(kāi)展的，并且通過(guò)多個(gè)數學(xué)模型計算的。“在我們課題組中，來(lái)自煤企、電企、大學(xué)的4個(gè)單位的研究人員各自獨立研究，然后一起討論，最后得出結論。”由電網(wǎng)公司院士領(lǐng)銜，得出遠程輸煤比輸電更經(jīng)濟的結論，或許從一個(gè)側面說(shuō)明了研究的客觀(guān)性。

課題組對常規輸煤輸電做了綜合比較。在輸送洗精煤（經(jīng)洗煤廠(chǎng)機械加工后，降低了灰分、硫分，去掉了一些雜質(zhì)）和采用特高壓直流輸電技術(shù)的條件下，他們對內蒙古到浙江、寧夏到浙江和新疆哈密到河南鄭州的3個(gè)輸電案例做了分析計算，結果是若洗精后煤炭熱值都為5500千卡/千克，而且輸煤輸電路徑相同，一般輸煤方式能源利用效率明顯高于輸電方式。若鐵路車(chē)板價(jià)和輸電電廠(chǎng)到廠(chǎng)煤價(jià)相同，按基于成本的經(jīng)濟比較方法，在2000公里左右的輸電距離上，高熱值煤輸送輸煤經(jīng)濟性?xún)?yōu)于輸電。以新疆哈密到鄭州為例，輸電距離2200公里左右，輸煤、輸電全成本電價(jià)分別為258.06元/兆瓦小時(shí)、296.74元/兆瓦小時(shí)。

謝克昌指出，在現有經(jīng)濟和技術(shù)水平條件下，具體輸煤還是輸電，應結合關(guān)鍵制約因素，因地制宜論證，充分考慮環(huán)境、水、土地資源制約，綜合多種因素進(jìn)行科學(xué)輸煤輸電比較，堅持輸煤輸電并舉。

煤炭報告特別強調，輸煤與輸電成本比較的結論，可以作為項目比較和決策的依據之一，而不宜作為能源戰略決策的主要依據。國家煤炭能源戰略和規劃應從保障能源供應安全、提高能源利用效率、促進(jìn)區域經(jīng)濟協(xié)調可持續發(fā)展角度出發(fā)，綜合考慮生態(tài)、環(huán)境和水資源等制約性因素的影響，統籌安排。

美國開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣是在炒作嗎？

本世紀以來(lái)，美國大力發(fā)展頁(yè)巖氣技術(shù)，被一些人稱(chēng)為“頁(yè)巖氣革命”。在中國，一部分人認為美國的頁(yè)巖氣生產(chǎn)主要就是為了炒作，是為了打壓石油價(jià)格。不過(guò)有一點(diǎn)是誰(shuí)都不可否認的，那就是美國的頁(yè)巖氣生產(chǎn)已成一定規模。

中國工程院在發(fā)布煤炭報告的同時(shí)，還發(fā)布了《我國非常規天然氣開(kāi)發(fā)利用戰略研究》報告（下稱(chēng)“非常規天然氣報告”），這也是工程院重大咨詢(xún)項目。這個(gè)報告不但基本落實(shí)了我國頁(yè)巖氣、致密氣、煤層氣、天然氣水合物4類(lèi)非常規天然氣資源的總量、分布與經(jīng)濟性，分別提出了發(fā)展的路線(xiàn)圖，而且對比了中美兩國頁(yè)巖氣的生產(chǎn)條件。

非常規天然氣報告指出，美國的頁(yè)巖氣從技術(shù)準備到大規模開(kāi)發(fā)用了大約30年。由于新發(fā)現的氣田數量減少，上世紀70年代中后期，美國的天然氣產(chǎn)量大幅下降。在這種背景下，美國開(kāi)始了非常規天然氣（包括頁(yè)巖氣、致密氣、煤層氣等）的開(kāi)發(fā)研究工作，技術(shù)逐漸成熟。謝克昌介紹說(shuō)，美國頁(yè)巖氣的產(chǎn)量2011年已占美國天然氣產(chǎn)量的27％，據預測20年后將占到49％，它使美國可以再用100年的天然氣。非常規天然氣，特別是頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)利用，助推美國再次成為世界第一大產(chǎn)氣國，它不但提高了美國的油氣自給率，而且也減少了對中東石油的依賴(lài)，導致其全球戰略布局的重大調整。

相比之下，中國的非常規天然氣，特別是頁(yè)巖氣則是“先天不足”。非常規天然氣報告指出，中美兩國頁(yè)巖氣的主要富集區的地表條件差異較大。美國頁(yè)巖氣主要富集區在中陸地區，從落基山脈到阿巴拉契亞山脈之間，這片區域主要是平原，便于工廠(chǎng)化式的生產(chǎn)。而中國的頁(yè)巖氣主要分布在我國南方的丘陵、山地地區，地應力高，頁(yè)巖破碎，國外成熟的工程技術(shù)引進(jìn)以后存在著(zhù)不適應性。在頁(yè)巖氣的鉆井時(shí)間上，美國只需20天，而中國則需150天，美國頁(yè)巖氣鉆井數已達10萬(wàn)口，而中國僅有45口。

可以說(shuō)，在頁(yè)巖氣的問(wèn)題上，美國真正地進(jìn)入了生產(chǎn)應用階段。而中國則是自然稟賦決定了我們不能現成地采用國外的開(kāi)采技術(shù)，我們還需要技術(shù)創(chuàng )新。