煤炭是我國(guó)的基礎(chǔ)能源，它在一次能源消費(fèi)中占有較大比重，也為我國(guó)的能源安全提供了基本的保障。2021年，我國(guó)提出“碳達(dá)峰”“碳中和”，在解決全球氣候問題方面提出了具體目標(biāo)和作出了莊嚴(yán)承諾。

二十大報(bào)告提出，要立足我國(guó)能源資源稟賦，堅(jiān)持先立后破，有計(jì)劃分步驟實(shí)施碳達(dá)峰行動(dòng)，深入推進(jìn)能源革命，加強(qiáng)煤炭清潔高效利用。鑒于我國(guó)目前面臨的減排壓力，規(guī)劃建設(shè)新型能源體系是我國(guó)未來發(fā)展的必經(jīng)之路，因此煤炭清潔高效利用將成為必然的選擇。只有推進(jìn)煤炭清潔高效利用才符合我國(guó)基本國(guó)情，才有利于解決能源消費(fèi)污染問題，促進(jìn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)綠色可持續(xù)，實(shí)現(xiàn)能源高質(zhì)量發(fā)展。

 

國(guó)內(nèi)煤炭清潔利用情況

我國(guó)針對(duì)煤炭的熱效率和氣體排放開展了很多關(guān)于煤炭清潔利用的工作。

1995年，我國(guó)成立了國(guó)家潔凈煤技術(shù)推廣規(guī)劃領(lǐng)導(dǎo)小組，指出我國(guó)能源安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展首先應(yīng)發(fā)展煤炭清潔化利用。

1997年印發(fā)《中國(guó)潔凈煤技術(shù)“九五”計(jì)劃和2010年發(fā)展綱要》，是我國(guó)最早的關(guān)于煤炭清潔發(fā)展指導(dǎo)性文件。

2014年6月出臺(tái)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014－2020年）》提出“清潔高效發(fā)展煤電、推進(jìn)煤電大基地大通道建設(shè)、提高煤炭清潔利用水平。”

2014年12月出臺(tái)《關(guān)于促進(jìn)煤炭安全綠色開發(fā)和清潔高效利用的意見》提出“大力發(fā)展清潔高效燃煤發(fā)電，切實(shí)提高煤炭加工轉(zhuǎn)化水平、減少煤炭利用污染物排放。”

2016年4月出臺(tái)《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略（2016～2030）》，從煤炭綠色開采、煤炭清潔利用等方面規(guī)劃了煤炭行業(yè)清潔高效生產(chǎn)利用，明確我國(guó)當(dāng)前能源發(fā)展的基本戰(zhàn)略是提升煤炭清潔高效利用水平。

2021年9月，習(xí)近平總書記在榆林視察時(shí)發(fā)表重要講話，提出“煤炭作為我國(guó)主體能源，要按照綠色低碳的發(fā)展方向，對(duì)標(biāo)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)任務(wù)，立足國(guó)情、控制總量、兜住底線，有序減量替代，推進(jìn)煤炭消費(fèi)轉(zhuǎn)型升級(jí)。”

2022年，國(guó)家發(fā)改委等六部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于發(fā)布<煤炭清潔高效利用重點(diǎn)領(lǐng)域標(biāo)桿水平和基準(zhǔn)水平>（2022年版）的通知》，明確設(shè)定了煤炭洗選、燃煤發(fā)電等重點(diǎn)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用的標(biāo)桿水平和基準(zhǔn)水平。

與此同時(shí)，煤炭清潔高效利用被列入國(guó)家“十四五”節(jié)能減排重點(diǎn)工程，專項(xiàng)再貸款額度達(dá)3000億元。今后10-15年是我國(guó)實(shí)施能源革命的重要時(shí)期，煤炭低碳清潔發(fā)展，對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)氣候承諾具有重要戰(zhàn)略意義，大力推進(jìn)煤炭清潔高效利用技術(shù)，既是我國(guó)煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必要途徑，也對(duì)推動(dòng)我國(guó)構(gòu)建安全高效的現(xiàn)代能源體系具有重要意義。

煤炭開采洗選

我國(guó)煤炭開采洗選技術(shù)近幾年進(jìn)一步得到提高，大型煤礦和災(zāi)害嚴(yán)重煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化開采，大型露天煤礦和千萬噸級(jí)的礦井建設(shè)取得了一定的突破。

2015年到2021年，全國(guó)煤炭產(chǎn)量從37.5億噸增長(zhǎng)至41.3億噸，煤礦數(shù)量由1萬處左右降至4000處左右，年產(chǎn)超120萬噸及以上大型現(xiàn)代化煤礦產(chǎn)量比重超過83%，將近400座煤礦通過科技投入正在開展智能化建設(shè)，已經(jīng)建成智能化采掘工作面813個(gè)，通過“少人巡視，無人操作”，為煤礦安全生產(chǎn)提供了重要保障。

此外，我國(guó)新建了一批具有先進(jìn)裝備的大型和超大型選煤廠，選煤技術(shù)達(dá)世界先進(jìn)水平，規(guī)模以上選煤廠在運(yùn)行的2400多座，比2016年增加近400座。原煤入選率71.7%，原煤入選超過1000萬噸/年的特大型選煤廠有84座，數(shù)量居世界第一，總?cè)脒x能力超過13億噸/年，占2021年總?cè)脒x能力的44.37%，煤炭的直接燃燒利用率穩(wěn)步下降，原煤洗選率不斷提高。

在選煤方法工藝上，我國(guó)主要采用的是濕法重介質(zhì)選煤、濕法跳汰選煤、浮游選煤和干法選煤等方法來將煤炭與矸石分離，實(shí)現(xiàn)原煤的除雜、除灰、除硫。濕法重介質(zhì)選煤是我國(guó)目前大型選煤廠主要采用的選煤方法，由于我國(guó)的煤大部分屬于難選煤和極難選煤，大部分采用重介選可獲得好的分選效果，從而實(shí)現(xiàn)選煤廠自動(dòng)化、集約化發(fā)展。

雖然我們煤炭開采洗選取得巨大進(jìn)步，但仍與國(guó)家“雙碳”目標(biāo)要求存在差距，主要表現(xiàn)為：一是煤炭質(zhì)量缺乏統(tǒng)一管理標(biāo)準(zhǔn)，《商品煤質(zhì)量管理辦法》需進(jìn)一步完善修訂，對(duì)未建有配套選煤廠或已建成但還未完全投入運(yùn)行的煤礦，煤炭質(zhì)量缺乏統(tǒng)一管理標(biāo)準(zhǔn)，配煤銷售監(jiān)管困難；二是部分產(chǎn)煤省存在選煤方法落后、環(huán)節(jié)不配套、產(chǎn)品質(zhì)量差等問題，需要進(jìn)一步規(guī)范管理；三是煤炭采選產(chǎn)生的矸石利用率不高，存在環(huán)境污染問題。目前我國(guó)煤礦矸石排放仍然是我國(guó)排放量最大的工業(yè)固體廢棄物，每年排放量相當(dāng)于煤炭產(chǎn)量的10&，如何消納煤矸石也是我國(guó)實(shí)現(xiàn)煤炭實(shí)現(xiàn)清潔高效利用需解決的問題。

 

燃煤電廠超低排放

近些年，我國(guó)已建成全球規(guī)模最大的清潔高效燃煤系統(tǒng)，連續(xù)多次將百萬千萬級(jí)超超臨界高效發(fā)電技術(shù)納入重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)，投入運(yùn)行的燃煤發(fā)電機(jī)組能效指標(biāo)、污染物排放指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先，煤電燃燒碳排放強(qiáng)度低于發(fā)達(dá)國(guó)家，大多數(shù)的污染物控制技術(shù)和裝備已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

我國(guó)積極出臺(tái)政策及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)煤炭的高效燃燒利用，隨著GB 13223—2011低碳排放政策的實(shí)施，煙塵、SO₂、NO_x及汞化合物排放量逐年下降。其中煙塵的排放標(biāo)準(zhǔn)是不高于5毫克/m³、SO2的排放標(biāo)準(zhǔn)是不高于35毫克/m³、NO_x的排放標(biāo)準(zhǔn)是不高于50毫克/m³，大氣污染物排放的標(biāo)準(zhǔn)越來越高，有些方面已然超過國(guó)家天然氣發(fā)電的排放標(biāo)準(zhǔn)。

大部分新建燃煤電廠主要采取了高效率、低排放的大型超臨界、超超臨界機(jī)組，目前我國(guó)可達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)是將發(fā)電能耗約降低14克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)，熱耗降低150千焦/千瓦時(shí)，用電耗能降低0.8%，現(xiàn)有超超臨界燃煤效率更高，同時(shí)配合低氮燃燒器設(shè)備、煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)可以達(dá)到更好的效果，能夠有效降低二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物及煙塵排放，是全球投運(yùn)600℃超超臨界機(jī)組最多的國(guó)家。

同時(shí)，隨著全球的溫度越來越高，溫室效應(yīng)越發(fā)明顯，化石燃料的日益緊張，我國(guó)將燃煤發(fā)電技術(shù)的研究重心轉(zhuǎn)向700℃高效超超臨界的研究，可以節(jié)約煤炭資源，有效降低燃煤能耗及CO₂的捕集成本，有利于優(yōu)化 CCUS 技術(shù)的實(shí)施，提高發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，其節(jié)能減排經(jīng)濟(jì)效益是600℃超超臨界技術(shù)的6倍，可實(shí)現(xiàn)高層次的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

截至2021年底，我國(guó)實(shí)現(xiàn)超低排放的燃煤發(fā)電機(jī)組超過10億千瓦、節(jié)能改造規(guī)模近9億千瓦、淘汰關(guān)停落后產(chǎn)能超過1億千瓦，燃煤發(fā)電機(jī)組經(jīng)改造平均供電煤耗降至約為305克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)。截至目前，該項(xiàng)成果日本第一，我國(guó)第二，美國(guó)和德國(guó)位于第四和第五，且超臨界燃煤機(jī)組和超超臨界機(jī)組占比已經(jīng)過半。

現(xiàn)在，我國(guó)已建成“國(guó)家能源集團(tuán)國(guó)華臺(tái)山電廠、華能玉環(huán)電廠、浙江能源嘉興電廠等一批高標(biāo)準(zhǔn)的燃煤電廠超低排放示范工程。”相比于傳統(tǒng)燃煤發(fā)電二氧化硫排放物等污染氣體的減排處理，上海外高橋第三發(fā)電廠通過脫硫煙氣熱能再回收利用，在2013年就實(shí)現(xiàn)了276克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)的年平均燃煤發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗，是全球發(fā)電效率最高、最清潔環(huán)保、單位發(fā)電煤耗最低的發(fā)電廠之一，也遠(yuǎn)低于天然氣發(fā)電的排放指標(biāo)。

“國(guó)家煤電示范工程、長(zhǎng)三角一體化重點(diǎn)能源項(xiàng)目安徽淮北平山電廠二期1350MW超超臨界二次再熱機(jī)組，是目前全球單機(jī)容量最大的燃煤發(fā)電機(jī)組，采用了一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)及專利的減排技術(shù)，其供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗能達(dá)到251克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)，效率能達(dá)到46%，平均每年可節(jié)省燃煤近10萬噸，是世界上凈效率最高值的潔凈燃煤發(fā)電機(jī)組 。”

目前我國(guó)燃煤發(fā)電煤炭消耗量占煤炭消費(fèi)總量的53.9%左右，煤電裝機(jī)占比已下降至46%左右，但仍提供將近60%的發(fā)電量。在高效燃燒技術(shù)、煤炭高效轉(zhuǎn)化技術(shù)、低成本高效CCUS技術(shù)等方面亟需突破，CCUS技術(shù)是減少碳排放的關(guān)鍵技術(shù)之一，作為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的必經(jīng)路徑，國(guó)內(nèi) CCUS項(xiàng)目捕集能力在1萬-15萬噸/年，遠(yuǎn)低于美國(guó)和加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家，在碳捕集、輸送、利用、封存方面仍存在技術(shù)難題；在煤電機(jī)組控制系統(tǒng)靈活性方面，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)50%額定負(fù)荷以上連續(xù)自動(dòng)控制，但在深度負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行時(shí)，煤電企業(yè)對(duì)燃煤機(jī)組靈活性改造積極性不高，大量設(shè)備接近極限工況運(yùn)行，穩(wěn)燃控制、變負(fù)荷控制、脫硝控制困難，嚴(yán)重限制了燃煤機(jī)組靈活調(diào)峰能力；在發(fā)電儲(chǔ)能上，部分燃煤機(jī)組仍煤耗較高，嚴(yán)重影響整個(gè)系統(tǒng)的清潔高效、安全穩(wěn)定運(yùn)行。

健全完善煤炭行業(yè)法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，推動(dòng)煤炭采選高質(zhì)量發(fā)展

加強(qiáng)政策支持，明確電廠、水泥、化肥等行業(yè)用煤標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)用戶使用高質(zhì)量商品煤，針對(duì)煤炭采選中存在的問題，科學(xué)合理的修訂煤炭采選標(biāo)準(zhǔn)和條例，制定煤炭品質(zhì)分級(jí)指標(biāo)體系，不搞“去煤化、一刀切”、“逢煤必轉(zhuǎn)”，明確其能源主體戰(zhàn)略地位，保證政策的連續(xù)性、有效性；進(jìn)一步推動(dòng)煤炭入選率，因地制宜、配套完善相關(guān)選煤廠和選煤設(shè)備，努力實(shí)現(xiàn)商品煤全部入選，爭(zhēng)取無原煤銷售；著力提升商品煤質(zhì)量，大規(guī)模推行干法選煤，完善智能化煤炭篩選系統(tǒng)，達(dá)到提升發(fā)熱量的作用；建立有效的市場(chǎng)監(jiān)管體制，加強(qiáng)相關(guān)政策落地實(shí)施，發(fā)揮好煤炭作為我國(guó)的基礎(chǔ)能源的保障作用；明確政府、企業(yè)對(duì)煤炭礦區(qū)生態(tài)破壞和治理過程中的責(zé)任及義務(wù)，借鑒美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家在土地坍塌控制、土地復(fù)墾、礦井水處理等領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)和做法，建立健全煤礦開發(fā)過程中生態(tài)環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)和約束性政策。

 

控制煤電規(guī)模，發(fā)展超低排放燃煤發(fā)電，注重煤炭資源整合

隨著可再生能源比重的增加，燃煤發(fā)電機(jī)組面臨著如何提高燃煤發(fā)電效率，向煤炭清潔高效利用方向轉(zhuǎn)變的挑戰(zhàn)。應(yīng)積極推廣先進(jìn)燃煤發(fā)電技術(shù)，大力發(fā)展高參數(shù)、大容量、低排放的清潔高效先進(jìn)節(jié)能技術(shù)，如超超臨界燃煤發(fā)電、高效超低排放循環(huán)流化床鍋爐發(fā)電、超臨界發(fā)電、整體煤氣化蒸汽燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電及燃料電池發(fā)電系統(tǒng)集成優(yōu)化技術(shù)；優(yōu)化提升現(xiàn)有煤電機(jī)組潛力，逐步有序淘汰煤電落后產(chǎn)能，加大力度規(guī)范管理和整治燃煤自備電廠，廣泛開展煤電升級(jí)改造，重點(diǎn)推動(dòng)燃煤發(fā)電能耗在305克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)以上的煤電機(jī)組節(jié)能減排改造、利用可再生能源的靈活性配套改造、對(duì)主要產(chǎn)煤地區(qū)和煤化工工業(yè)園區(qū)供熱環(huán)保改造；設(shè)立煤炭清潔高效利用專項(xiàng)基金，在煤電清潔高效利用、清潔供熱、二氧化碳捕集利用于封存和煤電企業(yè)電煤保供等領(lǐng)域予以重點(diǎn)支持，建立健全碳交易市場(chǎng)體系，助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

 

科學(xué)布局發(fā)展煤化工，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新

現(xiàn)代煤化工是煤炭清潔高效利用的重要途徑，面臨著發(fā)展和減排的雙重挑戰(zhàn)，在“雙碳”目標(biāo)約束下，現(xiàn)代煤化工需走技術(shù)高端化、設(shè)備多元化、排放低碳化的道路。

國(guó)家層面應(yīng)盡快制定發(fā)展綱要，引領(lǐng)現(xiàn)代煤化工發(fā)展方向，設(shè)立統(tǒng)一全面系統(tǒng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)持以碳達(dá)峰、碳中和為目標(biāo)引領(lǐng)，明確產(chǎn)業(yè)技術(shù)能耗強(qiáng)度、碳排放等關(guān)鍵指標(biāo)準(zhǔn)入門檻，規(guī)范能耗統(tǒng)計(jì)和計(jì)算方法，由傳統(tǒng)的“一刀切”項(xiàng)目調(diào)整為有針對(duì)性的重點(diǎn)扶持，鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)和融合，構(gòu)建現(xiàn)代煤化工生態(tài)化產(chǎn)業(yè)體系，實(shí)施開展煤炭、煤化工、新能源一體化的綜合能源項(xiàng)目。

建議加強(qiáng)科技項(xiàng)目布局，重點(diǎn)實(shí)施煤炭清潔高效利用科技研發(fā)，如煤基特種燃料、近零碳排放煤化工工藝、低成本CO₂捕集技術(shù)、CO₂地質(zhì)封存等技術(shù)，大力發(fā)展CCS/CCUS技術(shù)，為碳達(dá)峰提供技術(shù)儲(chǔ)備，在碳中和階段主動(dòng)減碳，重點(diǎn)推廣超大型廢鍋氣化爐技術(shù)、低位熱能利用技術(shù)、高效精餾技術(shù)等節(jié)能環(huán)保技術(shù)，搭建煤化工領(lǐng)域核心技術(shù)和創(chuàng)新平臺(tái)，構(gòu)建以國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和高水平研究型高校為引領(lǐng)的科技力量，實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)學(xué)研”深度融合；加快資源綜合利用水平，明確煤制油氣的戰(zhàn)略儲(chǔ)備定位，將高端煤化工作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)進(jìn)行部署，支持其有序高質(zhì)量發(fā)展，加強(qiáng)與石油化工、天然氣化工等產(chǎn)業(yè)的融合，發(fā)展產(chǎn)品附加值高的產(chǎn)品，積極開發(fā)煤基特種燃料，差異化、高端化研發(fā)聚烯烴牌號(hào)化工品，由限制發(fā)展項(xiàng)目轉(zhuǎn)為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

 

 

 

 

來源：《能源新煤》2023年 王慧 楊天敏編輯