煤炭清潔需全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力 符合科學產(chǎn)能僅為1/3
“作為中國的基礎能源，煤炭肯定要革命，但不是‘革煤炭的命’。提‘后煤時代’尚早，‘去煤化’不可取。煤炭領域革命的核心在于整體推進煤炭全行業(yè)、全產(chǎn)業(yè)鏈的清潔利用。”中國工程院原副院長謝克昌院士2014年12月18日在中國工程院重大能源咨詢項目———《中國煤炭清潔高效可持續(xù)開發(fā)利用戰(zhàn)略研究》（以下簡稱《研究》）發(fā)布會上提出如上觀點。
《研究》凝聚了30位院士的智慧，形象地提出我國煤炭資源“井”字型分布格局、系統(tǒng)提出了科學產(chǎn)能綜合評價體系、建立了煤炭質量宏觀評價“潔配度”指標、通過案例研究了輸煤輸電經(jīng)濟成本平衡點。而且，對各類先進發(fā)電技術進行了多方面比較、對各類煤化工產(chǎn)品進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)勢和發(fā)展方向、提出了污染物約束下的煤炭消費量上限。
符合科學產(chǎn)能的煤炭量約為目前的三分之一
《研究》提出，我國保有煤炭資源量為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)恰好也是我國煤炭資源最為富集的地區(qū)。
《研究》還提出了煤炭科學產(chǎn)能的綜合評價體系。謝克昌認為，科學產(chǎn)能是要在保證一定時期內(nèi)持續(xù)開發(fā)的儲量前提下，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)四川大學校長謝和平院士的研究，科學產(chǎn)能評價指標體系主要從生產(chǎn)安全度、生產(chǎn)綠色度、生產(chǎn)機械化程度三大方面進行分析，由12個一級評價指標和22個二級評價指標構成。以2010年全國煤礦的煤炭產(chǎn)量32.4億噸為例，符合科學產(chǎn)能要求的煤炭產(chǎn)量僅為10.78億噸。
“中國目前單位能源產(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量宏觀評價指標即潔配度。引入潔配度，將煤炭分為不同的等級，可以強化煤炭的分質、分級利用。
鄭州大學校長劉炯天院士研究認為，我國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到了54%、50%，而燃料用煤的潔配度僅為18%，美國用煤的潔配度則是60%。我國用煤潔配度較低的原因一方面是中國煤炭資源條件較差，原煤灰分普遍較高，原煤硫分中等，但分布不均，總體來看低品質煤占到了總量的40%。另一方面，煤質與用煤設備的匹配程度較低，尤其是燃料用煤。
《研究》認為，我國原料用煤和美國的潔配度相當，而動力煤潔配度遠低于美國。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)質動力煤，用煤質量不斷下降且不穩(wěn)定，與鍋爐設計指標偏差較大，發(fā)電效率下降，用煤煤質適配度為48%。工業(yè)鍋爐煤炭供應來源不穩(wěn)定，大多燃燒低質煤，用煤煤質適配度僅為23%。
根據(jù)劉炯天的預測，到2015年、2020年、2030年，我國商品煤潔配度的目標分別是37%、46%、57%。
輸煤輸電經(jīng)濟成本平衡點在1800千米左右
我國煤炭資源“西多東少”、“北多南少”的分布特點決定了煤炭往往需要長距離運輸，以2010年為例，全國煤炭鐵路運輸量近20億噸，占到了全國煤炭總產(chǎn)量的61.54%，占鐵路貨運的45%。隨著我國以特高壓直流輸電技術為代表的先進輸電技術的發(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。
“輸煤輸電并舉是長期的煤炭利用方針，對于不同地區(qū)應進行科學分析，合理安排輸煤輸電布局。”南方電網(wǎng)公司專家委員會主任李立浧院士對輸煤輸電的成本進行了比較。他認為，輸煤輸電經(jīng)濟成本平衡點在1800千米左右，山西、內(nèi)蒙古、寧夏的煤炭在輸電經(jīng)濟上有一定優(yōu)勢，實行洗精煤輸煤、洗中煤輸電能源利用效率較高。新疆離負荷中心較遠，從長遠角度看，應重點考慮輸煤，但近期由于運力建設等方面的問題，著力發(fā)展輸電也是必要的。
《研究》對各類先進發(fā)電技術進行了多方面比較，認為目前我國超超臨界機組等技術已達世界最高水平，但整體上還需進一步優(yōu)化火電結構。其中，高參數(shù)、大型化是提高燃煤供電效率的有效途徑，我們應根據(jù)國情和煤種特色，因地制宜、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展各類先進技術。
“目前中國合成氨、甲醇、電石和焦炭產(chǎn)量均居世界首位，對世界煤化工產(chǎn)業(yè)、技術有舉足輕重的影響。”謝克昌表示，根據(jù)對各類煤化工產(chǎn)品進行全生命周期的分析發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)流程較長的產(chǎn)品的資源消耗和污染物排放相對高一些，但同時經(jīng)濟性也相對好一些。預計到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量上限，認為按現(xiàn)有技術條件和污染物排放強度，2030年煤炭消費量需控制在20億噸以下。若考慮技術進步和強化管理帶來的排放強度降低，按照全國污染物排放控制目標測算，允許的最大煤炭消費量約50億噸。“如果要突破未來燃煤二氧化碳的減排約束，只有依靠技術進步來實現(xiàn)。”謝克昌說。
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