煤炭清潔需全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力 符合科學(xué)產(chǎn)能僅為1/3
煤炭清潔要在全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力
中電新聞網(wǎng)記者 曹宏源
“作為中國(guó)的基礎(chǔ)能源，煤炭肯定要革命，但不是‘革煤炭的命’。提‘后煤時(shí)代’尚早，‘去煤化’不可取。煤炭領(lǐng)域革命的核心在于整體推進(jìn)煤炭全行業(yè)、全產(chǎn)業(yè)鏈的清潔利用。”中國(guó)工程院原副院長(zhǎng)謝克昌院士2014年12月18日在中國(guó)工程院重大能源咨詢項(xiàng)目———
《中國(guó)煤炭清潔高效可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用戰(zhàn)略研究》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《研究》）發(fā)布會(huì)上提出如上觀點(diǎn)。
《研究》凝聚了30位院士的智慧，形象地提出我國(guó)煤炭資源“井”字型分布格局、系統(tǒng)提出了科學(xué)產(chǎn)能綜合評(píng)價(jià)體系、建立了煤炭質(zhì)量宏觀評(píng)價(jià)“潔配度”指標(biāo)、通過(guò)案例研究了輸煤輸電經(jīng)濟(jì)成本平衡點(diǎn)。而且，對(duì)各類(lèi)先進(jìn)發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了多方面比較、對(duì)各類(lèi)煤化工產(chǎn)品進(jìn)行了全生命周期分析。還分析了煤基多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展方向、提出了污染物約束下的煤炭消費(fèi)量上限。
符合科學(xué)產(chǎn)能的煤炭量約為目前的三分之一
《研究》提出，我國(guó)保有煤炭資源量為19455.89億噸，其中，已利用資源量為4040.37億噸（約占20.8%）。根據(jù)我國(guó)煤炭資源的分布，還首次提出了“井”字型的分布格局，以“兩縱”（大興安嶺—太行山—雪峰山線和賀蘭山—龍門(mén)山線）和
“兩橫”（天山—陰山線和昆侖山—秦嶺—大別山線）四條線為界，可劃分為東北區(qū)、黃淮海區(qū)、東南區(qū)、蒙東區(qū)、晉陜蒙寧區(qū)、西南區(qū)、北疆區(qū)、南疆-甘青區(qū)、藏區(qū)九大區(qū)域，位于“井”字中心的晉陜蒙寧區(qū)恰好也是我國(guó)煤炭資源最為富集的地區(qū)。
《研究》還提出了煤炭科學(xué)產(chǎn)能的綜合評(píng)價(jià)體系。謝克昌認(rèn)為，科學(xué)產(chǎn)能是要在保證一定時(shí)期內(nèi)持續(xù)開(kāi)發(fā)的儲(chǔ)量前提下，用安全、環(huán)境友好、高效的方法將煤炭資源最大限度采出的生產(chǎn)能力。
根據(jù)四川大學(xué)校長(zhǎng)謝和平院士的研究，科學(xué)產(chǎn)能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系主要從生產(chǎn)安全度、生產(chǎn)綠色度、生產(chǎn)機(jī)械化程度三大方面進(jìn)行分析，由12個(gè)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)和22個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成。以2010年全國(guó)煤礦的煤炭產(chǎn)量32.4億噸為例，符合科學(xué)產(chǎn)能要求的煤炭產(chǎn)量?jī)H為10.78億噸。
“中國(guó)目前單位能源產(chǎn)出效率僅是世界平均水平的一半，如果將能效提高到世界平均水平，就可少用一半能源，節(jié)能是比開(kāi)發(fā)更為優(yōu)先的能源資源。”謝克昌表示，這次我們建立了煤炭質(zhì)量宏觀評(píng)價(jià)指標(biāo)即潔配度。引入潔配度，將煤炭分為不同的等級(jí)，可以強(qiáng)化煤炭的分質(zhì)、分級(jí)利用。
鄭州大學(xué)校長(zhǎng)劉炯天院士研究認(rèn)為，我國(guó)目前商品煤的潔配度為25%，其中，鋼鐵原料用煤、化工原料用煤的潔配度分別達(dá)到了54%、50%，而燃料用煤的潔配度僅為18%，美國(guó)用煤的潔配度則是60%。我國(guó)用煤潔配度較低的原因一方面是中國(guó)煤炭資源條件較差，原煤灰分普遍較高，原煤硫分中等，但分布不均，總體來(lái)看低品質(zhì)煤占到了總量的40%。另一方面，煤質(zhì)與用煤設(shè)備的匹配程度較低，尤其是燃料用煤。
《研究》認(rèn)為，我國(guó)原料用煤和美國(guó)的潔配度相當(dāng)，而動(dòng)力煤潔配度遠(yuǎn)低于美國(guó)。發(fā)電用煤主要以原煤和配煤為主，幾乎不使用洗選后的優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤，用煤質(zhì)量不斷下降且不穩(wěn)定，與鍋爐設(shè)計(jì)指標(biāo)偏差較大，發(fā)電效率下降，用煤煤質(zhì)適配度為48%。工業(yè)鍋爐煤炭供應(yīng)來(lái)源不穩(wěn)定，大多燃燒低質(zhì)煤，用煤煤質(zhì)適配度僅為23%。
根據(jù)劉炯天的預(yù)測(cè)，到2015年、2020年、2030年，我國(guó)商品煤潔配度的目標(biāo)分別是37%、46%、57%。
輸煤輸電經(jīng)濟(jì)成本平衡點(diǎn)在1800千米左右
我國(guó)煤炭資源
“西多東少”、“北多南少”的分布特點(diǎn)決定了煤炭往往需要長(zhǎng)距離運(yùn)輸，以2010年為例，全國(guó)煤炭鐵路運(yùn)輸量近20億噸，占到了全國(guó)煤炭總產(chǎn)量的61.54%，占鐵路貨運(yùn)的45%。隨著我國(guó)以特高壓直流輸電技術(shù)為代表的先進(jìn)輸電技術(shù)的發(fā)展，輸電成為了減少環(huán)境污染、減輕交通壓力的重要輸送方式。
“輸煤輸電并舉是長(zhǎng)期的煤炭利用方針，對(duì)于不同地區(qū)應(yīng)進(jìn)行科學(xué)分析，合理安排輸煤輸電布局。”南方電網(wǎng)公司專(zhuān)家委員會(huì)主任李立浧院士對(duì)輸煤輸電的成本進(jìn)行了比較。他認(rèn)為，輸煤輸電經(jīng)濟(jì)成本平衡點(diǎn)在1800千米左右，山西、內(nèi)蒙古、寧夏的煤炭在輸電經(jīng)濟(jì)上有一定優(yōu)勢(shì)，實(shí)行洗精煤輸煤、洗中煤輸電能源利用效率較高。新疆離負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看，應(yīng)重點(diǎn)考慮輸煤，但近期由于運(yùn)力建設(shè)等方面的問(wèn)題，著力發(fā)展輸電也是必要的。
《研究》對(duì)各類(lèi)先進(jìn)發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了多方面比較，認(rèn)為目前我國(guó)超超臨界機(jī)組等技術(shù)已達(dá)世界最高水平，但整體上還需進(jìn)一步優(yōu)化火電結(jié)構(gòu)。其中，高參數(shù)、大型化是提高燃煤供電效率的有效途徑，我們應(yīng)根據(jù)國(guó)情和煤種特色，因地制宜、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展各類(lèi)先進(jìn)技術(shù)。
“目前中國(guó)合成氨、甲醇、電石和焦炭產(chǎn)量均居世界首位，對(duì)世界煤化工產(chǎn)業(yè)、技術(shù)有舉足輕重的影響。”謝克昌表示，根據(jù)對(duì)各類(lèi)煤化工產(chǎn)品進(jìn)行全生命周期的分析發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)流程較長(zhǎng)的產(chǎn)品的資源消耗和污染物排放相對(duì)高一些，但同時(shí)經(jīng)濟(jì)性也相對(duì)好一些。預(yù)計(jì)到2020年，現(xiàn)代煤化工占煤化工耗煤比例將由目前的4%提高到30%。
《研究》還提出了污染物約束下的煤炭消費(fèi)量上限，認(rèn)為按現(xiàn)有技術(shù)條件和污染物排放強(qiáng)度，2030年煤炭消費(fèi)量需控制在20億噸以下。若考慮技術(shù)進(jìn)步和強(qiáng)化管理帶來(lái)的排放強(qiáng)度降低，按照全國(guó)污染物排放控制目標(biāo)測(cè)算，允許的最大煤炭消費(fèi)量約50億噸。“如果要突破未來(lái)燃煤二氧化碳的減排約束，只有依靠技術(shù)進(jìn)步來(lái)實(shí)現(xiàn)。”謝克昌說(shuō)。
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