| 中國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略方向——煤炭清潔利用 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 煤炭資訊網(wǎng) | 2014-8-21 7:00:53 頭條 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)編者按：煤炭的廉價(jià)性、可得性使得我國(guó)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中對(duì)它的依賴(lài)度較高，但它亦是中國(guó)主要的大氣環(huán)境污染源。白云峰、易鵬、杜少中、王瑩等多位盤(pán)古智庫(kù)（博客）學(xué)者聯(lián)合撰寫(xiě)此文，他們認(rèn)為在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)煤炭在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的主體地位不會(huì)改變。因此尋求一種高效、潔凈的能源利用方式是我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)，煤炭的清潔利用將是今后中國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇和落腳點(diǎn)。本網(wǎng)全文刊發(fā)，以饗讀者。 中國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略方向 ——煤炭清潔利用 盤(pán)古智庫(kù)課題組成員：白云峰、易鵬、杜少中、王瑩 摘要 中國(guó)作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式粗放，節(jié)能減排壓力巨大。中國(guó)“富煤、貧油、少氣”的能源稟賦特點(diǎn)決定了未來(lái)相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)煤炭在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的主體地位不可替代。目前受技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等因素的影響，非化石能源未來(lái)供應(yīng)能力還存在不確定性。煤炭目前占我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的68%，而我國(guó)煤炭清潔利用整體水平不高，開(kāi)采工藝落后、煤炭生產(chǎn)“棄薄采厚、挑肥揀瘦” 等資源破壞浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，污染物排放治理水平較低。煤炭清潔利用是一項(xiàng)復(fù)雜持久的工程，應(yīng)由政府引導(dǎo)，加強(qiáng)企業(yè)在節(jié)能減排中的主體作用。同時(shí)國(guó)家需要加大資金投入，堅(jiān)持科技興煤，以保障煤炭長(zhǎng)期穩(wěn)定地供應(yīng)。同時(shí)運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段促進(jìn)煤炭清潔利用的發(fā)展，完善相關(guān)法律體系。因此，不斷提高煤炭清潔利用水平才可破解我國(guó)“燃煤之急”，煤炭的清潔利用將是今后中國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇和落腳點(diǎn) 一、引言 中國(guó)目前處于城市化工業(yè)化階段，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式粗放，主要靠大量能源與資源的消耗，并且對(duì)能源的需求量與日俱增。在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，是資源的枯竭及一系列的環(huán)境問(wèn)題。中國(guó)現(xiàn)在已超過(guò)美國(guó)成為了世界第一大二氧化碳排放國(guó)，同時(shí)又是作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，我國(guó)節(jié)能減排壓力巨大。 近期持續(xù)嚴(yán)重的大范圍霧霾天氣，已經(jīng)深刻影響到人們的日常生活。作為大氣污染的主要來(lái)源，煤炭的粗放型開(kāi)發(fā)利用模式給環(huán)境生態(tài)造成了巨大壓力，直接影響了國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。中國(guó)是世界上最大的產(chǎn)煤國(guó)和消費(fèi)國(guó)，煤炭占我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的68%。由于我國(guó)資源稟賦特征和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀，決定了在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)煤炭在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的主體地位不會(huì)改變。因此尋求一種高效、潔凈的能源利用方式是我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)，煤炭的清潔利用將是今后中國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇和落腳點(diǎn)。 二、煤炭在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位 2.1 我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)決定了煤炭的重要地位 在過(guò)去 20 年中，總體來(lái)看中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的趨勢(shì)為：第一產(chǎn)業(yè)比重持續(xù)下降，第二產(chǎn)業(yè)的第一大產(chǎn)業(yè)地位得到鞏固和第三產(chǎn)業(yè)份額明顯提高，具體可見(jiàn)圖2-1。2013年我國(guó)第三產(chǎn)業(yè)比重首超第二產(chǎn)業(yè)2.2個(gè)百分點(diǎn)，但是長(zhǎng)期以來(lái)一直是第二產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)構(gòu)成了中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α? 圖2-1：三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)  數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局-國(guó)民經(jīng)濟(jì)核算 而在第二產(chǎn)業(yè)中，重工業(yè)的所占比重一直很大，2000 年到 2009 年期間，中國(guó)重工業(yè)占全部工業(yè)的比重從 50.8%上升到 70.5%，提高了近 20 個(gè)百分點(diǎn)。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中煤炭的廉價(jià)性、可得性滿(mǎn)足了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，使得經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)煤炭的依賴(lài)度較高。而煤炭使用過(guò)程中產(chǎn)生的污染是中國(guó)主要的大氣環(huán)境污染源。 造成我國(guó)大氣污染的最主要的因素是燃煤所產(chǎn)生的廢氣。燃煤熱能是我國(guó)工業(yè)、城市供電、以及北方冬季取暖的主要資源。利用燃煤熱能的行業(yè)在我國(guó)工業(yè)總行業(yè)中的比例達(dá)到了80%。而燃煤過(guò)程中產(chǎn)生的氮氧化物、硫化物、粉塵等都是大氣污染的主要來(lái)源。2012年，全國(guó)二氧化硫排放總量為2217.9萬(wàn)噸，氮氧化物排放總量為2404.3萬(wàn)噸。全國(guó)煙塵排放量的 70%、二氧化硫排放量的 90%、氮氧化物的 67%、二氧化碳的 70%都來(lái)自于燃煤。其中，長(zhǎng)三角、珠三角、環(huán)渤海三大經(jīng)濟(jì)圈是我國(guó)空氣污染相對(duì)較重的區(qū)域，占我國(guó)國(guó)土面積的8％，但消耗了全國(guó)煤炭的43％，單位面積污染物排放強(qiáng)度是全國(guó)平均水平的5倍。對(duì)于空氣中細(xì)顆粒物（PM2.5）的來(lái)源，燃燒煤炭、汽車(chē)尾氣、工業(yè)排放、揚(yáng)塵、區(qū)域傳輸?shù)葋?lái)源，在不同地區(qū)、不同時(shí)段其貢獻(xiàn)各不相同。其中，就北京、上海這兩座特大級(jí)城市來(lái)看，PM2.5的各種來(lái)源比例如圖： 圖2-2： 北京上海兩市PM2.5主要來(lái)源比例圖
數(shù)據(jù)來(lái)源：環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 2. 2煤炭在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位 近十幾年來(lái)，中國(guó)煤炭資源生產(chǎn)消費(fèi)量仍在持續(xù)穩(wěn)步上升，見(jiàn)圖2-3。2012年我國(guó)煤炭產(chǎn)量為36.8億噸，占一次能源生產(chǎn)的76%。煤炭消費(fèi)38億噸，占一次能源消費(fèi)的66.6%。中國(guó)"富煤、貧油、少氣"的能源稟賦特點(diǎn)決定了未來(lái)相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)煤炭的主體地位不可替代[5]。 圖2-3：中國(guó)煤炭生產(chǎn)消費(fèi)及進(jìn)出口量示意圖
數(shù)據(jù)來(lái)源：EIA-Analysis-China （U.S.Energy Information Administration） 《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒（2013）》顯示，在能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)方面，2012年全國(guó)一次能源產(chǎn)量33.2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，同比增長(zhǎng)4.4%。生產(chǎn)結(jié)構(gòu)為：原煤占76.5%，原油所占比例為8.9%，天然氣為4.3%，水電、核電、風(fēng)電等占10.3%。2012年能源消費(fèi)總量36.2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，同比增長(zhǎng)3.9%。能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)為：煤炭占66.6%，石油18.8%，天然氣5.2%，水電、核電、風(fēng)電等占9.4%，見(jiàn)圖2-4?？梢?jiàn)煤炭在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的絕對(duì)主導(dǎo)地位。 圖2-4：我國(guó)一次能源消費(fèi)構(gòu)成示意圖
數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局——中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2013 中國(guó)能源結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)決定了我國(guó)電力工業(yè)以火電為主，而在火電行業(yè)中又是以燃煤作為最主要的動(dòng)力來(lái)源。如表2-1，近十年來(lái)，我國(guó)每年煤炭占發(fā)電燃料總量的75%。 表2-1 1990-2011年我國(guó)電力生產(chǎn)分布表 單位：億千瓦小時(shí)
數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2013
2.3 其他化石能源及新能源對(duì)能源安全的影響
2013年，中國(guó)石油、天然氣的對(duì)外依存度已分別達(dá)到了58.1%和31.6%。這是天然氣對(duì)外依存度首次超過(guò)了30%?！?013年國(guó)內(nèi)外油氣行業(yè)發(fā)展報(bào)告》中預(yù)計(jì)，2014年我國(guó)石油需求增速為4%左右，達(dá)到5.18億噸，石油和原油凈進(jìn)口量將分別達(dá)到3.04億噸和2.98億噸，較2013年增長(zhǎng)5.3%和7.1%。
經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展是由能源安全來(lái)保駕護(hù)航的。我國(guó)是石油天然氣進(jìn)口的大國(guó),我國(guó)石油進(jìn)口主要集中在中東國(guó)家,及部分非洲國(guó)家，我國(guó)主要從中東國(guó)家以及部分非洲國(guó)家進(jìn)口石油，液化氣主要是從阿聯(lián)酋、伊朗、科威特、澳大利亞進(jìn)口。除澳大利亞以外,這些國(guó)家地區(qū)大部分局勢(shì)比較動(dòng)蕩,外交貿(mào)易政策不穩(wěn)定,國(guó)家內(nèi)部宗教、政治沖突嚴(yán)重,給我國(guó)的能源進(jìn)口帶來(lái)較多安全隱患。我國(guó)在油氣儲(chǔ)備方面起步較晚、儲(chǔ)量小,且中國(guó)介入國(guó)際能源市場(chǎng)的時(shí)間不長(zhǎng)，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)能源輸出國(guó)的干預(yù)等原因造成我國(guó)處于相對(duì)被動(dòng)的地位。
而新能源的開(kāi)發(fā)不能一蹴而就，新能源資源屬于地域性自然資源，本身無(wú)法直接輸送，必須轉(zhuǎn)化為電能才能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模利用。當(dāng)前我國(guó)新能源資源密集地區(qū)用電負(fù)荷較少，就地消納困難，必須通過(guò)電網(wǎng)長(zhǎng)距離輸送至東中部負(fù)荷中心。新能源資源具有分散性、隨機(jī)性、間歇性、波動(dòng)性等的特點(diǎn)，受季節(jié)、氣候等因素影響大。由于能流密度低，分布到單位面積上的能量較少，風(fēng)電、太陽(yáng)能電站占用的空間較大 。
太陽(yáng)能發(fā)電的光電轉(zhuǎn)化率很低，而且光伏發(fā)電需要很大的面積，這依舊是新能源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)。風(fēng)力發(fā)電在生態(tài)上的問(wèn)題是可能干擾鳥(niǎo)類(lèi)，風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性不足：許多地區(qū)的風(fēng)力有間歇性，風(fēng)力發(fā)電需要大量土地興建風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，才可以生產(chǎn)比較多的能源。進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)會(huì)發(fā)出龐大的噪音，所以要找一些空曠的地方來(lái)興建?，F(xiàn)在的風(fēng)力發(fā)電還未成熟，還有相當(dāng)發(fā)展空間。水電開(kāi)發(fā)對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響從長(zhǎng)期來(lái)看，河道水域系統(tǒng)的水文、泥沙、生物等生態(tài)組分結(jié)構(gòu)，通過(guò)水分梯度的漸變，這種影響逐漸傳遞，引起兩岸陸地的植被、土壤結(jié)構(gòu)等生態(tài)系統(tǒng)的組分結(jié)構(gòu)的改變。從短期來(lái)看，前期修建工作會(huì)對(duì)人口遷移、植被清除、道路修建等方面產(chǎn)生影響。
因此受技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等因素的影響，非化石能源未來(lái)供應(yīng)能力還存在不確定性。樂(lè)觀估計(jì)，到2020年，非化石能源占中國(guó)能源消費(fèi)的17%，短期內(nèi)也難以大規(guī)模替代傳統(tǒng)化石能源。預(yù)計(jì)到2050年，電力生產(chǎn)中煤炭能源的消耗將降到50%左右，但這意味著煤炭作為中國(guó)的主要能源地位不可動(dòng)搖。因此，相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)煤炭仍將作為中國(guó)主要的能源在能源消費(fèi)構(gòu)成中占有重要地位，而煤炭的清潔利用將是今后中國(guó)能源戰(zhàn)略的關(guān)鍵問(wèn)題。
三、我國(guó)煤炭工業(yè)發(fā)展及煤炭清潔利用現(xiàn)狀
3.1 我國(guó)煤炭資源分布及開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀
3.1.1 煤炭資源分布
從空間分布上看，中國(guó)煤炭資源分布極不平衡，呈現(xiàn)出既廣泛又相對(duì)集中的特點(diǎn)。中國(guó)煤炭資源品質(zhì)的空間分布也呈現(xiàn)出北優(yōu)南劣、西優(yōu)東劣的格局。在煤炭的品質(zhì)方面，我國(guó)北方煤炭含硫量比較低，以煙煤和無(wú)煙煤為主，而南方地區(qū)含硫量比較高，以無(wú)煙煤和貧煤為主。昆侖山－秦嶺－大別山一線(xiàn)以北地區(qū)的煤炭資源占全國(guó)的90.3％，此線(xiàn)以南地區(qū)只占到了全國(guó)的9.7%。
煤炭資源的空間分布與區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度呈逆向分布又是中國(guó)煤炭資源的另一個(gè)顯著特點(diǎn)。中國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量前幾位的是：山西（ 908.42億噸 ）、內(nèi)蒙古（ 401.66億噸）、新疆（ 152.47億噸 ）、陜西（108.99億噸 ）、河南（99.09億噸 ）、安徽（80.38億噸 ）、山東（ 79.73億噸）、貴州（ 69.39億噸 ）[6]。這八個(gè)省份中，除了山東省，基本都分布于中西部地區(qū)。而煤炭消費(fèi)又呈現(xiàn)出東多西少的特征，江蘇、河北、廣東、浙江、湖北、遼寧、上海、廣西、福建為主要輸入省份。這種煤炭生產(chǎn)區(qū)消費(fèi)區(qū)嚴(yán)重分離的現(xiàn)象，造成了煤炭的區(qū)域性流動(dòng)：北煤南運(yùn)，西煤東運(yùn)，長(zhǎng)距離運(yùn)輸煤炭給交通和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)很大壓力。
3.1.2 我國(guó)煤炭開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀
我國(guó)煤炭工業(yè)近些年發(fā)展較快，煤炭資源整合力度持續(xù)加大，大型煤炭基地、企業(yè)發(fā)展較快，產(chǎn)業(yè)集中度進(jìn)一步提高。2010年14個(gè)大型煤炭基地產(chǎn)量占全國(guó)產(chǎn)量的90%左右，其中11個(gè)基地產(chǎn)量超過(guò)億噸，千萬(wàn)噸級(jí)以上礦業(yè)集團(tuán)接近45家。其中產(chǎn)量前15家5000萬(wàn)t級(jí)的大型企業(yè)原煤產(chǎn)量14億t，占全國(guó)原煤產(chǎn)量的44.35%。 目前大型企業(yè)產(chǎn)量占大型煤炭基地產(chǎn)量的90% 左右，已初步形成以大型企業(yè)為主體開(kāi)發(fā)大型煤炭基地的格局。
煤炭行業(yè)技術(shù)發(fā)展主要表現(xiàn)在:原煤入洗率逐年提高,原煤深加工程度加深,范圍變廣,比例變大,而直接燃燒利用的比例穩(wěn)步下降。工業(yè)用型煤比例增加,水聚煤技術(shù)發(fā)展迅速，煤炭氣化技術(shù)已比較成熟,煤氣在越來(lái)越多的方面代替了天然氣的角色。煤炭液化的性能和技術(shù)條件試驗(yàn),以及煤炭液化商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化的可行性研究正穩(wěn)步推進(jìn)。但也還存在一些現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題: 第一，雖然原煤入洗率有所上升,但總體水平仍然不高。第二，煤炭直接燃燒利用比例仍然過(guò)大,有80%以上的煤炭都是以直接燃燒的形式加以利用的，潔凈高效燃燒技術(shù)推廣應(yīng)用范圍小。第三，煤炭集中利用程度低，在鋼鐵電力等行業(yè)中分散使用現(xiàn)象嚴(yán)重。第四，煤炭清潔利用技術(shù)層面發(fā)展較快,但產(chǎn)業(yè)化程度不足,政策體系有待進(jìn)一步完善。
具體來(lái)看，我國(guó)煤炭開(kāi)發(fā)效率低，浪費(fèi)資源嚴(yán)重。我國(guó)的礦井平均生產(chǎn)規(guī)模小、開(kāi)采工藝落后、采掘機(jī)械化程度低，受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)，煤炭生產(chǎn)"棄薄采厚、挑肥揀瘦" 等資源破壞浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。 世界煤炭采出率最高85%，據(jù)統(tǒng)計(jì)2011年我國(guó)煤炭資源采出率平均為40%，中小型礦井采出率最低不足10%。 2000年到2010年，我國(guó)煤炭累計(jì)產(chǎn)量234.4億t，按30%至40% 的采出率計(jì)算共造成煤炭資源浪費(fèi)311億t到505億t。
加之煤炭的開(kāi)采條件日趨復(fù)雜，使開(kāi)采難度不斷增加。淺部資源逐步枯竭，開(kāi)采條件逐漸惡化。我國(guó)埋深在 1000米以下的資源量占煤炭資源總量的49%，包括資源富集的西部礦區(qū)在內(nèi)，全國(guó)淺部煤炭資源已消耗殆盡。煤礦開(kāi)采深度加速向下延伸，目前煤炭的平均開(kāi)采深度接近600米，采深超過(guò)千米的礦井有47座，深部煤炭資源開(kāi)采條件日趨復(fù)雜。高地壓、高瓦斯、高溫度的" 三高" 問(wèn)題日趨嚴(yán)重，沖擊地壓危險(xiǎn)性大，我國(guó)已有114 處煤礦發(fā)生過(guò)不同程度的沖擊地壓。
3.2 我國(guó)煤炭清潔利用現(xiàn)狀
3.2.1 煤炭清潔利用的概念
目前學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)同的煤炭清潔利用的概念是:以提高煤炭的利用效率和減少環(huán)境污染為宗旨的生產(chǎn)、加工、燃燒、轉(zhuǎn)化及有害物質(zhì)排放控制的總稱(chēng),這些措施貫穿煤炭開(kāi)發(fā)到利用的全過(guò)程中,是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境的結(jié)合[13]。煤炭清潔利用應(yīng)包括煤炭利用前、中、后三方面的內(nèi)容:
第一是在煤炭利用前完成的,包括煤炭的洗選和加工以及轉(zhuǎn)化在內(nèi)的各種煤炭加工技術(shù),如煤炭成型(型煤)技術(shù)、水煤裝、煤炭液化和氣化技術(shù)等;第二是煤炭燃燒技術(shù),主要是煤炭清潔發(fā)電技術(shù),包括低N02燃燒排放、循環(huán)流化床燃燒技術(shù)、以及聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)等;第三是燃燒后的煙氣凈化技術(shù),例如煙氣脫硫脫銷(xiāo)中的"近零排放"技術(shù)，二氧化碳捕捉和封存技術(shù)等。
3.2.2 煤炭清潔利用技術(shù)簡(jiǎn)介
根據(jù)煤炭清潔利用中開(kāi)發(fā)、燃燒、轉(zhuǎn)化及污染物排放的控制這四個(gè)方面，在此也針對(duì)以上四方面各列舉一到兩個(gè)核心技術(shù)的基本情況。
煤炭選洗技術(shù)
開(kāi)采出來(lái)的原煤中含有煤砰石、黃鐵礦等雜質(zhì)，還有泥煤等劣質(zhì)煤的摻雜影響煤的質(zhì)量。洗煤就是將開(kāi)采出來(lái)的原煤中的雜質(zhì)去除提高洗后精煤的發(fā)熱量，提高熱效率，按照優(yōu)劣分成不同質(zhì)量、規(guī)格的產(chǎn)品 ,以適應(yīng)不同用戶(hù)的需求，提高利用率。煤炭洗選是潔凈煤技術(shù)的基礎(chǔ)和源頭，在煤炭潔凈利用產(chǎn)業(yè)鏈條中起著關(guān)鍵作用。2009年，我國(guó)原煤入洗率為43%，動(dòng)力煤入洗率為30%，分別比美國(guó)、南非、俄羅斯等煤炭行業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家低12和20個(gè)百分點(diǎn)。如果將動(dòng)力煤入洗率提高到40%，每年將節(jié)約3400萬(wàn)噸標(biāo)煤，節(jié)約運(yùn)輸耗煤近1000萬(wàn)噸，節(jié)能潛力巨大。
煤炭燃燒與發(fā)電領(lǐng)域
清潔煤發(fā)電技術(shù)--整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)是指將煤炭、生物質(zhì)、石油焦、重渣油等多種含碳燃料進(jìn)行氣化，將得到的合成氣凈化后與高效的聯(lián)合循環(huán)相結(jié)合的先進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)。這種系統(tǒng)是集成煤氣化和燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)的超清潔、高效發(fā)電技術(shù)，并具有延伸產(chǎn)業(yè)鏈、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。它繼承和發(fā)展了當(dāng)前熱力發(fā)電系統(tǒng)幾乎所有的技術(shù)，代表著21世紀(jì)潔凈煤發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向。目前IGCC技術(shù)正逐步從商業(yè)示范階段走向商業(yè)應(yīng)用階段，全世界已運(yùn)行的IGCC電站已有59座。而我國(guó)IGCC的發(fā)展處于起步階段，由于其技術(shù)復(fù)雜，整體性技術(shù)難點(diǎn)多，但是隨著技術(shù)的進(jìn)步以及設(shè)備的改進(jìn)和研發(fā)，其效率的增長(zhǎng)和成本的降低將逐步實(shí)現(xiàn)。
煤氣化與煤液化
煤氣化是以以煤或煤焦為原料，以氧氣（空氣、富氧或純氧）、水蒸氣或氫氣等作氣化劑，在高溫條件下通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將煤或煤焦中的可燃部分轉(zhuǎn)化為氣體燃料的過(guò)程。在煤的氣化過(guò)程中可以產(chǎn)生大量的化工原料。煤液化是將固體的煤炭轉(zhuǎn)化為液體燃料、化工原料和產(chǎn)品的先進(jìn)潔凈煤技術(shù)。煤炭液化能夠脫除煤中的礦物雜質(zhì)和有害硫份，使大量高硫煤轉(zhuǎn)化為低硫、低灰燃料，實(shí)現(xiàn)煤炭的潔凈利用，改善大氣環(huán)境。煤炭液化技術(shù)可分為直接液化技術(shù)和間接液化技術(shù)。煤的直接液化技術(shù)是將固體煤在高溫高壓下與氫反應(yīng)，將其降解和加氫從而轉(zhuǎn)化為液體油類(lèi)的工藝，又稱(chēng)加氫液化，可生產(chǎn)潔凈優(yōu)質(zhì)汽油、柴油和航空燃料; 煤的間接液化技術(shù)是先將煤氣化，然后合成燃料油和化工原料和產(chǎn)品。煤間接液化工藝先把煤全部氣化成合成氣( 氫氣和一氧化碳) ，然后再在催化劑存在下合成為汽油。
污染物控制
煤燃燒排放煙氣中含有的硫氧化物SOX和氮氧化物NOX是大氣污染物的主要來(lái)源, 給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重危害。脫硫脫硝一體化技術(shù)按脫除機(jī)理的不同可分為兩大類(lèi): 聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)和同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)。聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)是目前世界上應(yīng)用比較廣泛的煙氣脫硫脫硝工藝。聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)是指將單獨(dú)脫硫和脫硝技術(shù)進(jìn)行整合后而形成的一體化技術(shù), 如SNRB、NFT、DESON-OX、活性炭脫硫脫硝技術(shù)等; 同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)是指用一種反應(yīng)劑在一個(gè)過(guò)程內(nèi)將煙氣中的SO2 和NOX同時(shí)脫除的技術(shù), 如鈣基同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)、電子束法、電暈放電法等技術(shù)。我國(guó)目前煙氣脫硫技術(shù)主要采用的是石灰石 － 石膏濕法，該方法具有技術(shù)成熟、脫硫率高( 可達(dá) 95% 以上) 、煙氣處理量大、煤種適應(yīng)性強(qiáng)、吸收劑利用率高( ≥90% ) 等的優(yōu)點(diǎn)。
二氧化碳捕獲和封存技術(shù)( Carbon capture and storage, CCS) 是近年來(lái)逐漸興起并已通過(guò)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)等形式進(jìn)行推廣的一項(xiàng)減排技術(shù)。二氧化碳捕獲和封存是指把CO2 從工業(yè)或相關(guān)能源排放源分離出來(lái), 輸送到封存地點(diǎn)進(jìn)行儲(chǔ)存, 并使其長(zhǎng)期與大氣隔絕的過(guò)程[18]。美國(guó)、歐盟和加拿大等都制定了相應(yīng)的技術(shù)研究規(guī)劃, 開(kāi)展CCS 技術(shù)的理論、試驗(yàn)、示范及應(yīng)用研究。據(jù)國(guó)際能源署統(tǒng)計(jì), 截至到目前, 全世界共有碳捕獲商業(yè)項(xiàng)目131 個(gè), 地質(zhì)埋存示范項(xiàng)目20 個(gè)。 我國(guó)作為世界第一大二氧化碳排放國(guó)，面臨巨大的減排壓力，CCS 技術(shù)不僅能有效減少碳排放, 還可能更持久地更清潔地利用我國(guó)豐富的煤炭資源[19]。CCS技術(shù)仍存在高成本、高能耗等問(wèn)題，長(zhǎng)期安全性和可靠性有待驗(yàn)證，需通過(guò)持續(xù)的研發(fā)和集成示范提高技術(shù)的成熟度。我國(guó)CCS技術(shù)鏈各環(huán)節(jié)都已具備一定的研發(fā)基礎(chǔ)，但各環(huán)節(jié)技術(shù)發(fā)展不平衡，距離規(guī)模化、全流程示范應(yīng)用仍存在較大差距。
3.2.3 我國(guó)大氣污染治理的重要技術(shù)進(jìn)展--"近零排放"
由于中國(guó)替代能源儲(chǔ)備不足，短期內(nèi)難以大規(guī)模使用等原因，致使我們必須直面燃煤所帶來(lái)的污染問(wèn)題，其解決途徑無(wú)非有二："指標(biāo)"、"治本"。
所謂的"指標(biāo)"是指通過(guò)提高燃煤大氣污染治理標(biāo)準(zhǔn)、提升污染治理技術(shù)水平等方式對(duì)空氣污染的現(xiàn)狀予以控制。隨著國(guó)家對(duì)微細(xì)顆粒物排放控制越來(lái)越嚴(yán)格，新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095-2012）》首次增設(shè)了PM2.5濃度限值。2011年7月，我國(guó)頒布了全世界最嚴(yán)格的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011），大大提升了煙塵、SO2和NOX的排放控制要求。2012年9月，國(guó)務(wù)院批復(fù)了我國(guó)第一部綜合性大氣污染防治規(guī)劃《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治"十二五"規(guī)劃》，提出到2015年，重點(diǎn)區(qū)域二氧化硫、氮氧化物、工業(yè)煙粉塵排放量分別下降12%、13%、10%。由此，"近零排放"的概念應(yīng)運(yùn)而生。
所謂"近零排放"是指通過(guò)綜合治理，使火力發(fā)電廠各項(xiàng)大氣污染物排放指標(biāo)達(dá)到或低于燃?xì)怆娬九欧胖笜?biāo)，見(jiàn)表3-1，同時(shí)利用系統(tǒng)的協(xié)同脫除效應(yīng)，大幅減少PM2.5微粒、汞、SO3的排放和脫硫石膏雨現(xiàn)象。這對(duì)于我國(guó)在以煤炭為基礎(chǔ)能源無(wú)法改變的客觀條件下，最大限度地減少污染物排放意義重大。
表3-1 "近零排放"與一般排放指標(biāo)、特別限值排放指標(biāo)污染物排出情況對(duì)比表 單位：（ mg/Nm3）（以2×600MW機(jī)組為例）：
數(shù)據(jù)來(lái)源：北京國(guó)能中電節(jié)能環(huán)保技術(shù)有限責(zé)任公司 由此可看出，燃煤電站火電廠實(shí)施"近零排放"后，其污染物排放量較之前有大幅減少，以全國(guó)火電裝機(jī)9億KW計(jì)，如60%電廠實(shí)施近零排放改造，每年可減少SO2排放63萬(wàn)噸，減少NOX排放48萬(wàn)噸，減少煙塵排放24萬(wàn)噸。 "近零排放"目前采用的技術(shù)路線(xiàn)是對(duì)現(xiàn)有的脫硫脫硝除塵設(shè)施進(jìn)行增效升級(jí)改造，具體如下： 圖3-1 "近零排放"技術(shù)路線(xiàn)圖
資料來(lái)源：北京國(guó)能中電節(jié)能環(huán)保技術(shù)有限責(zé)任公司 脫硝增效： 低氮燃燒器改造，確保鍋爐出口NOx低于250mg/Nm3 催化劑層"2+1"改為"3+1"模式，效率由80%→88%，出口NOx ≤50mg/Nm3 干式除塵器增效： 低低溫電除塵、電袋復(fù)合、旋轉(zhuǎn)電極、高頻電源、脈沖電源等；出口粉塵濃度≤20mg/Nm3 脫硫增效： 單塔雙循環(huán)、輔助噴淋層等,效率99%，出口SO2 ≤35mg/Nm3 濕式電除塵器： 臥式極板式、立式導(dǎo)電玻璃鋼蜂窩極管式、柔性電極，出口粉塵 ≤5mg/Nm3 無(wú)泄漏GGH： 管式GGH，取消GGH，泄漏率≤0 一般"近零"排放改造機(jī)組投資費(fèi)用為16-20萬(wàn)元/MW，即600MW機(jī)組造價(jià)約為9600到12000萬(wàn)元，以天然氣2.7元/m3計(jì)算，相應(yīng)的發(fā)電成本約為0.8元，而煤炭發(fā)電成本每度為0.3-0.4元，實(shí)施煙氣"近零"排放改造后，煤電每度成本增加0.01-0.015元，仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于天然氣電價(jià)，因此經(jīng)濟(jì)上是可行的。 四、國(guó)外煤炭清潔利用經(jīng)驗(yàn) 4.1美國(guó)煤炭清潔利用經(jīng)驗(yàn) 美國(guó)在煤炭清結(jié)化利用方面起步較早,重視程度較高,針對(duì)煤炭清潔利用的技術(shù)研發(fā)、示范及商業(yè)化全過(guò)程建立起一系列的配套政策措施,比如其《能源政策法》還通過(guò)優(yōu)惠稅收來(lái)激勵(lì)企業(yè)采用先進(jìn)的煤炭清潔利用技術(shù)。此外,煤炭清潔利用還與美國(guó)國(guó)家能源安全(主要是電力)建立了一定程度的聯(lián)系,并上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面,建立起了比較完善的利用機(jī)制和政策體系。 美國(guó)是世界上僅次于中國(guó)的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó),也是最早提出和研究煤炭清潔化利用技術(shù)的國(guó)家。1984年10月,美國(guó)政府率先提出潔凈煤技術(shù)示范計(jì)劃(Clean Coal Technology Demonstration Plan,簡(jiǎn)稱(chēng)CCTDP),旨在通過(guò)政府和各私營(yíng)企業(yè)的合作,開(kāi)發(fā)和示范具有優(yōu)良運(yùn)行性能、環(huán)保性能和經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的煤基技術(shù)。自1986年推出第一輪CCTDP-I征集以來(lái),共進(jìn)行了五輪競(jìng)爭(zhēng)性項(xiàng)目征集,采用公開(kāi)招標(biāo)的方式,優(yōu)選出60個(gè)商業(yè)性示范項(xiàng)目,目前成功完成或正在進(jìn)行示范的項(xiàng)目共有36個(gè)：例如，常壓循環(huán)流化床燃燒發(fā)電、增壓流化床聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、低NOx燃燒排放技術(shù)、煤溫和煤炭氣化、液化技術(shù)等等。 鑒于煤炭工業(yè)對(duì)支撐美國(guó)能源工業(yè)的重要性,美國(guó)努力保障煤炭工業(yè)實(shí)現(xiàn)健康、穩(wěn)定發(fā)展。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,自2000年以來(lái),美國(guó)煤炭工業(yè)整體處于穩(wěn)定發(fā)展?fàn)顟B(tài),7年間煤炭產(chǎn)量基本上維持在10億t左右。2000年商品煤炭產(chǎn)量為988Mt,2007年緩慢增加到1008Mt,7年的時(shí)間里僅增長(zhǎng)了1.98%。 煤炭用于發(fā)電,是煤炭清潔利用的重要發(fā)展方向,主要是有利于集中進(jìn)行治理,減少對(duì)環(huán)境造成的污染。因此,2000年來(lái),美國(guó)發(fā)電用煤逐年緩慢上升,電煤消費(fèi)量用由2000年的816Mt,增長(zhǎng)到2007年的920Mt,增長(zhǎng)了12.75%。年均增長(zhǎng)1182%。 進(jìn)入20世紀(jì)80年代后期,美國(guó)大型煤炭公司兼并聯(lián)合,企業(yè)趨于大型化、集團(tuán)化。其中前五家大型煤炭公司產(chǎn)量達(dá)514Mt,占全國(guó)煤炭總產(chǎn)量的52%。另外，美國(guó)法律規(guī)定煤炭開(kāi)采后必須復(fù)墾。開(kāi)采土地恢復(fù)原貌，保護(hù)土地生態(tài)，減少水土流失。 2003年,布什總統(tǒng)宣布美國(guó)政府將投資10億美元支持Future-Gen計(jì)劃,即用10年時(shí)間來(lái)設(shè)計(jì)、建造世界上第一個(gè)零排放的示范性電廠。投資由美國(guó)能源部和工業(yè)界共同承擔(dān)。目前該項(xiàng)目仍在進(jìn)行中，但將在未來(lái)開(kāi)創(chuàng)由煤炭向氫能轉(zhuǎn)變及碳處理技術(shù)的新局面。 4.2 德國(guó)煤炭清潔利用經(jīng)驗(yàn) 德國(guó)煤炭資源豐富，煤炭在其能源結(jié)構(gòu)中占最大比例，如圖4-1 煤炭?jī)?chǔ)量可供開(kāi)采200多年。著名的德國(guó)魯爾礦區(qū)，煤炭?jī)?chǔ)量為340億t,不僅儲(chǔ)量大，而且具有煤質(zhì)好、煤種齊全、含硫量低、熱量高和開(kāi)采條件好等特點(diǎn)[25]。德國(guó)魯爾礦區(qū)的成功經(jīng)驗(yàn)是世界煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)優(yōu)秀代表。魯爾工業(yè)區(qū)形成于19世紀(jì)中葉，被稱(chēng)為"德國(guó)工業(yè)的心臟"，20世紀(jì)60-70年代，在新一輪全球產(chǎn)業(yè)革命的沖擊下，魯爾區(qū)煤炭?jī)?chǔ)量急劇下降，開(kāi)采成本不斷增加，大量煤炭鋼鐵企業(yè)關(guān)閉。 圖4-1 2012年德國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖  數(shù)據(jù)來(lái)源：German Association of Energy， 2012
為了恢復(fù)魯爾區(qū)的活力，首先，德國(guó)政府把環(huán)境修復(fù)作為出發(fā)點(diǎn)和著眼點(diǎn)，全面解決老礦區(qū)遺留下來(lái)的土地破壞和環(huán)境污染問(wèn)題。在礦山治理方面建立了比較完備的法律體系，如《德國(guó)經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償法》《德國(guó)礦產(chǎn)資源法》等，保證了煤炭開(kāi)采補(bǔ)償有法可依。州政府設(shè)立土地基金，購(gòu)地后對(duì)污染嚴(yán)重地區(qū)進(jìn)行修復(fù)處理后再出讓給新企業(yè)。其次，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，關(guān)、停、并那些生產(chǎn)成本高、機(jī)械化水平低、生產(chǎn)效率低的煤礦，將采煤業(yè)集中到盈利多和機(jī)械化水平高的大型企業(yè)中，走高產(chǎn)高效發(fā)展道路。通過(guò)"加工-升值-再加工-再升值"的方式，構(gòu)造關(guān)聯(lián)多元化產(chǎn)業(yè)格局。以煤炭作為原料，以煤氣化為龍頭，利用所產(chǎn)合成氣，用于燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電和制取甲醇、醋酸等高附加值化工產(chǎn)品。實(shí)現(xiàn)了"煤炭-焦化-煤氣-發(fā)電-化工"一體的高效能源化工系統(tǒng)，形成了煤炭工業(yè)多元化發(fā)展的新模式。
德國(guó)政府認(rèn)為褐煤和石煤發(fā)電站在中期和長(zhǎng)期內(nèi)還將繼續(xù)發(fā)揮很大作用, 因此必須發(fā)展效率更高、應(yīng)用清潔煤技術(shù)的發(fā)電站。為此,德國(guó)計(jì)劃制定關(guān)于 CCS (二氧化碳的捕獲與封存) 技術(shù)的法律框架,以環(huán)境法規(guī)來(lái)保障發(fā)展CCS技術(shù)的措施。德國(guó)積極推廣低碳發(fā)電技術(shù), 制定了《熱電聯(lián)產(chǎn)法》,規(guī)定了以熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的電能獲得補(bǔ)貼額度, 例如2005年底前更新的熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)的電能,每千瓦可獲補(bǔ)貼 1.65 歐分。德國(guó)計(jì)劃到2020年將熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)供電比例較目前水平翻一番。
4.3倫敦?zé)熿F治理經(jīng)驗(yàn)
1952年12月的倫敦?zé)熿F事件震驚世界，兩周內(nèi)4000多人死亡。而今日的倫敦，空氣已經(jīng)有了極大的改善。上世紀(jì)50年代的英國(guó)和現(xiàn)階段的中國(guó)有很多相似之處，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)主要靠大量能源與資源的消耗，過(guò)度依賴(lài)煤炭等化石燃料。由于倫敦?zé)熿F事件的成因與我國(guó)霧霾成因類(lèi)似，倫敦主要污染物為SO2，我國(guó)城市霧霾主要污染物為PM2.5[24]。但是共同點(diǎn)是煤炭燃燒是主要污染源。因此倫敦?zé)熿F事件對(duì)于大氣污染物控制的經(jīng)驗(yàn)可供我國(guó)借鑒。我國(guó)近期頻發(fā)的大范圍持續(xù)霧霾天氣引起了世界的關(guān)注。2013年1月，北京只有5天的空氣質(zhì)量達(dá)到了二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，許多監(jiān)測(cè)站點(diǎn)PM2.5濃度的監(jiān)測(cè)值持續(xù)"爆表"。以下表格就倫敦與北京的空氣污染情況做了簡(jiǎn)單梳理對(duì)比：
表4-1 倫敦、北京空氣污染因素對(duì)比表
 資料來(lái)源：中國(guó)清潔空氣聯(lián)盟
從1958年到1978年的20年間，倫敦的顆粒物年均濃度降低超過(guò)90%，SO2降低超過(guò)80%。在這空氣質(zhì)量快速改善的20年間，倫敦政府采取的一項(xiàng)核心措施是大范圍的劃定煙塵控制區(qū)，并在區(qū)域內(nèi)進(jìn)行壁爐的煤改氣、燃煤鍋爐的環(huán)保改造，同時(shí)禁止高污染燃料在控制區(qū)內(nèi)銷(xiāo)售。
煙塵控制區(qū)措施在1956年的《清潔空氣法》中被提出。法案規(guī)定地方政府負(fù)責(zé)煙塵控制區(qū)的劃分和相應(yīng)污染控制措施的實(shí)施，以控制由非工業(yè)煤炭燃燒所產(chǎn)生的黑煙和SO2的污染。由于"倫敦?zé)熿F事件"的主犯是來(lái)自城區(qū)的家庭燃煤，因而在城區(qū)通過(guò)設(shè)立和擴(kuò)大煙塵控制區(qū)，就可以有效控制城區(qū)煙塵的產(chǎn)生和排放。該規(guī)定要求在控制區(qū)內(nèi)所有的燃煤壁爐須改造成燃油或燃?xì)獾?，如果?shí)在不能改造，則須使用無(wú)煙燃料。為了能夠快速推行壁爐改造，政府會(huì)提供至少70%的改造成本，而對(duì)于未按要求執(zhí)行的個(gè)人會(huì)遭受10英鎊、100英鎊的罰款乃至最高3個(gè)月的監(jiān)禁。
五、支撐煤炭清潔化、低碳化發(fā)展的保障對(duì)策
基于以上對(duì)煤炭在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要作用的分析以及我國(guó)煤炭清潔化、低碳化利用的現(xiàn)狀闡述，并結(jié)合具有典型性的國(guó)外煤炭行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)煤炭清潔利用的發(fā)展應(yīng)參考以下幾方面的政策建議：
5.1.堅(jiān)持科技興煤，加大科技投入
科技是第一生產(chǎn)力，而轉(zhuǎn)型發(fā)展的根本動(dòng)力在于創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。對(duì)中國(guó)這樣依賴(lài)煤炭資源的國(guó)家而言，最迫切需要解決的問(wèn)題是如何利用好煤炭，實(shí)現(xiàn)高碳資源低碳發(fā)展、黑色煤炭綠色發(fā)展。我國(guó)要建立經(jīng)濟(jì)上可承受的清潔煤能源系統(tǒng)，形成技術(shù)升級(jí)的基礎(chǔ)，需建立新一代清潔煤能源技術(shù)研發(fā)基地和綜合性清潔煤能源創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園，形成技術(shù)研發(fā)、工程化研究和示范緊密結(jié)合的國(guó)家級(jí)平臺(tái)，提升自主創(chuàng)新能力。
對(duì)于資源轉(zhuǎn)化運(yùn)輸方面，通過(guò)積極發(fā)展特高壓輸電，構(gòu)建起堅(jiān)強(qiáng)的特高壓骨干網(wǎng)架，能夠顯著增強(qiáng)電網(wǎng)大規(guī)模、遠(yuǎn)距離輸電能力，促進(jìn)煤、電就地轉(zhuǎn)化，變輸煤為輸電，逐步改變過(guò)度依賴(lài)輸煤的能源輸送格局，在優(yōu)化能源利用效率的同時(shí)減少能源輸送過(guò)程中的能量損失和污染排放。
另一方面，在我國(guó)煤炭資源的大量開(kāi)采和利用的同時(shí)，有大量煤泥、煤矸石、爐渣、粉煤灰等廢棄物產(chǎn)生，而把這些廢棄物當(dāng)作一種有用資源加以利用是潔凈煤技術(shù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。關(guān)于煤泥制水煤漿，煤泥和煤矸石燃燒、混燒技術(shù)，爐渣作水泥原粉，粉煤灰制作各種建材的成型技術(shù)，我國(guó)目前已有部分先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)和發(fā)明專(zhuān)利，但推廣和大范圍應(yīng)用還需要大量資金的投入支持。
煤炭清潔利用技術(shù)創(chuàng)新要將重點(diǎn)放在關(guān)鍵性的實(shí)用技術(shù)如整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）、煙氣治理中的"近零排放"技術(shù)等，煤炭清潔利用技術(shù)開(kāi)發(fā)初期固定投入大、價(jià)格高，商業(yè)化運(yùn)營(yíng)較困難，應(yīng)以政府投入為主，鼓勵(lì)企業(yè)和社會(huì)資金的投入，建立煤炭清潔利用技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)。
北京國(guó)能中電節(jié)能環(huán)保技術(shù)有限責(zé)任公司著力于技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面具有很大優(yōu)勢(shì)，浙江大學(xué)熱能工程研究所在技術(shù)研發(fā)方面處于世界領(lǐng)先地位，雙方就"近零排放"技術(shù)和浙大熱能所簽訂的戰(zhàn)略合作協(xié)議包括脫硫脫硝除塵脫汞的協(xié)同脫除研究等，目前雙方合作的"脫硫增效"、"脫硝催化劑再生"、"濕式電除塵器"等技術(shù)已成功應(yīng)用于多個(gè)實(shí)際項(xiàng)目中，效果非常理想。
以北京國(guó)能中電節(jié)能環(huán)保技術(shù)有限責(zé)任公司在上海外高橋三電廠的示范性工程為起點(diǎn)，長(zhǎng)三角地區(qū)各省、山東、河北等省以及各大電力集團(tuán)紛紛開(kāi)展了"近零排放"示范項(xiàng)目的研究和實(shí)施，具有良好的示范效應(yīng)。因此，"近零排放"等實(shí)用技術(shù)可進(jìn)一步得到支持推廣。
5.2.發(fā)揮價(jià)格、稅收、補(bǔ)貼等的激勵(lì)和導(dǎo)向作用
今年二月在國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議中國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)進(jìn)一步部署了加強(qiáng)霧霾等大氣污染的治理。中央財(cái)政設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)資金，今年安排100億元，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治實(shí)行"以獎(jiǎng)代補(bǔ)"。制定重點(diǎn)行業(yè)能效、排污強(qiáng)度"領(lǐng)跑者"制度，對(duì)達(dá)標(biāo)企業(yè)予以激勵(lì)。因此要充分發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制作用，完善環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策，運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段促進(jìn)煤炭清潔利用的發(fā)展。
首先應(yīng)在深化環(huán)保電價(jià)補(bǔ)貼政策方面下功夫。電價(jià)環(huán)保政策的理論基礎(chǔ)是對(duì)主動(dòng)減少環(huán)境負(fù)外部性的燃煤電廠給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)，部分彌補(bǔ)其減少自身環(huán)境的外部性所產(chǎn)生的高額成本。電價(jià)環(huán)保政策和環(huán)境稅、排污費(fèi)都是實(shí)現(xiàn)環(huán)境外部成本內(nèi)部化的有效手段。但與環(huán)境稅、排污費(fèi)相比，電價(jià)環(huán)保政策是通過(guò)"以獎(jiǎng)促治"的方式來(lái)激勵(lì)燃煤電廠主動(dòng)采取必要措施控制污染物排放。但由于我國(guó)目前二氧化硫收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)較低，不足以起到刺激企業(yè)進(jìn)行污染治理的作用，因此將脫硫成本和脫硝成本納入電價(jià)核算中是對(duì)排污收費(fèi)制度的必要補(bǔ)充，以共同刺激企業(yè)進(jìn)行污染治理。同時(shí)各地區(qū)可以對(duì)安裝脫硫脫硝除塵設(shè)備的企業(yè)給予財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)或者貸款貼息優(yōu)惠政策。與排污收費(fèi)相比，電價(jià)環(huán)保政策具有更強(qiáng)的操作性和刺激功能。
其次，火電行業(yè)是中國(guó)二氧化硫和氮氧化物等主要大氣污染物的排放大戶(hù)。應(yīng)擴(kuò)大一些對(duì)污染物總量指標(biāo)進(jìn)行有償分配的試點(diǎn)范圍，在借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上結(jié)合中國(guó)實(shí)際情況，國(guó)家應(yīng)抓緊選擇一些條件好的地區(qū)或企業(yè)開(kāi)展排放指標(biāo)有償取得和排污交易試點(diǎn)。推進(jìn)已有碳交易、二氧化硫交易平臺(tái)的科學(xué)規(guī)范運(yùn)轉(zhuǎn)。
另外，通過(guò)部分省份已開(kāi)展煤炭開(kāi)采生態(tài)補(bǔ)償政策實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)加緊對(duì)煤炭開(kāi)發(fā)的生態(tài)補(bǔ)償政策的系統(tǒng)研究，制定出具體可操作的實(shí)施方案，重點(diǎn)選取山西、內(nèi)蒙古、新疆等典型煤炭資源開(kāi)采區(qū)域，開(kāi)展煤炭開(kāi)采生態(tài)補(bǔ)償試點(diǎn)，再逐步推廣，爭(zhēng)取盡早在全國(guó)范圍內(nèi)建立煤炭開(kāi)采生態(tài)補(bǔ)償費(fèi)制度，為煤炭開(kāi)采區(qū)生態(tài)環(huán)境管理提供規(guī)范化、市場(chǎng)化的制度保障，為控制和恢復(fù)煤炭開(kāi)采區(qū)生態(tài)環(huán)境提供資金渠道。
政府應(yīng)引導(dǎo)銀行業(yè)金融機(jī)構(gòu)加大對(duì)大氣污染防治項(xiàng)目的信貸支持，國(guó)家政策性銀行應(yīng)對(duì)IGCC聯(lián)產(chǎn)示范項(xiàng)目給予貸款貼息，并使參與IGCC聯(lián)產(chǎn)示范的企業(yè)和產(chǎn)品享受稅收優(yōu)惠待遇。銀行應(yīng)該通過(guò)設(shè)計(jì)相應(yīng)的金融創(chuàng)新產(chǎn)品，為協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境治理提供融資平臺(tái)和相應(yīng)的金融工具，提供"融智+融資"的綜合化金融服務(wù)。
5.3 大力發(fā)展城市群，提高煤炭集中利用度
在新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展中，城市群將逐漸成為新型城鎮(zhèn)化的主體形態(tài)，城市群的特點(diǎn)反映在經(jīng)濟(jì)緊密聯(lián)系之間的產(chǎn)業(yè)分工與合作，交通與社會(huì)生活、城市規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)之間的相互影響[32]。中國(guó)城市在新型城鎮(zhèn)化過(guò)程中，需要通過(guò)大力加強(qiáng)城市管理、規(guī)劃、設(shè)計(jì)等能力，提高城市集約緊湊的運(yùn)行能力。目前我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程中多"攤大餅"式發(fā)展，缺乏合理布局和整體籌劃，相應(yīng)的能源浪費(fèi)現(xiàn)象也比較嚴(yán)重。
大力發(fā)展城市群，城市集中供暖，綜合集中利用煤炭，有助于提高能源利用效率，可有效控制燃煤的污染物排放。相比集中供暖，分戶(hù)式供暖熱量消耗比較大、浪費(fèi)能源。目前我國(guó)農(nóng)村及小城鎮(zhèn)還大量存在著直排小型鍋爐或家庭燃爐。而人口向大城市集中，則有利于節(jié)能減排，對(duì)于全國(guó)范圍來(lái)講能源消耗總量會(huì)降低。未來(lái)我國(guó)將會(huì)有75%的人集中在城市，尤其是像西安、成都、鄭州、武漢這樣的二線(xiàn)城市，人口承載力還有很大空間，人口向這些城市集中構(gòu)筑城市群，可提高集約緊湊的城市運(yùn)行能力，市政基礎(chǔ)設(shè)施改造力度也會(huì)更大，效果更明顯。
從中期來(lái)看，解決能源困境及控制污染必須通過(guò)提高中國(guó)煤炭的集中度來(lái)予以解決。我國(guó)不僅可以城市為單位，對(duì)散步各地的燃煤小鍋爐進(jìn)行拆除，通過(guò)整體的規(guī)劃集中供應(yīng)能源，進(jìn)而提高燃煤集中度，減少污染源。而且進(jìn)一步也可以城市群為單位嘗試集中進(jìn)行污染物排放治理，例如在京津冀一體化協(xié)同發(fā)展的過(guò)程中提高煤炭集中利用度就是一項(xiàng)可推行的措施。同時(shí)，加大煤炭資源整合力度，推進(jìn)大型煤炭基地建設(shè)，企業(yè)也要隨城市群的發(fā)展趨于大型化、集團(tuán)化。企業(yè)的集群與配套，產(chǎn)業(yè)集群式布局有利于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色經(jīng)濟(jì)。提高煤炭產(chǎn)業(yè)集中度，必須通過(guò)對(duì)現(xiàn)有企業(yè)進(jìn)行合理的集中化，才能形成合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，優(yōu)勢(shì)煤炭企業(yè)憑借其資金、技術(shù)、管理、品牌的影響力，實(shí)現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)規(guī)模的集中。相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)，中國(guó)的煤炭集中利用還有很大的提升空間。美國(guó)的煤炭集中度達(dá)到80%，日本達(dá)到90%，而中國(guó)則不及50%。 這也是為什么中國(guó)大氣污染控制難度大、見(jiàn)效慢的原因之一。通過(guò)提高燃煤集中度，能夠大大提高能源效率，同時(shí)減小環(huán)境治理的壓力，實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)。
從長(zhǎng)期來(lái)看，中國(guó)既要實(shí)現(xiàn)燃煤大氣污染"近零"排放，更要實(shí)現(xiàn)降低燃煤消耗的"本"，以使污染總量大幅下降。要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，就必須從根本上倡導(dǎo)節(jié)約能源，應(yīng)該通過(guò)工業(yè)節(jié)能等方式降低生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗。比如，以目前的技術(shù)水平，我國(guó)火電廠煙氣治理環(huán)節(jié)所消耗的電能占電廠生產(chǎn)總電能的5%-10%，如果能在有效處理煙氣污染的同時(shí)降低能耗，則能夠真正治節(jié)能環(huán)保的"本"。
5.4 完善促進(jìn)煤炭清潔利用的法律法規(guī)
從國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看， 持續(xù)的立法努力是推動(dòng)污染治理持久進(jìn)行的有力保障和動(dòng)力。英國(guó)在空氣污染治理所取得的成就與其在立法方面的巨大努力是分不開(kāi)的。通過(guò)立法，催生了針對(duì)空氣質(zhì)量的專(zhuān)門(mén)管理部門(mén)，并明確了空氣質(zhì)量管理在國(guó)家和地方的主要責(zé)任部門(mén)，以及相互之間的協(xié)調(diào)機(jī)制。這對(duì)于我國(guó)煤炭燃燒后的污染物排放治理有很強(qiáng)的借鑒意義。因此我國(guó)應(yīng)該加快制訂修訂煤炭行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)采規(guī)范、供熱計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)等，完善行業(yè)污染防治技術(shù)政策和清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。并建立健全環(huán)境公益訴訟制度，各地區(qū)可結(jié)合實(shí)際，出臺(tái)地方性大氣污染防治法規(guī)、規(guī)章。嚴(yán)格節(jié)能環(huán)保準(zhǔn)入，分散式、高耗能燃煤小鍋爐應(yīng)逐步淘汰，從法律源頭提升煤炭集中利用程度。
尤其值得注意的是，在煤炭開(kāi)采階段的立法保護(hù)我國(guó)還很欠缺，煤炭開(kāi)采后的生態(tài)恢復(fù)是國(guó)外煤炭循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最值得我們借鑒的經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)絕大多數(shù)煤炭開(kāi)采后不采取任何措施，造成了極大的生態(tài)破壞，國(guó)家需要立法強(qiáng)制要求煤炭開(kāi)采后的生態(tài)恢復(fù)，采用復(fù)墾技術(shù)恢復(fù)土地原貌，保持生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。
5.5 全民參與的機(jī)制
持續(xù)大范圍影響我國(guó)的霧霾天氣已對(duì)人們的日常生活產(chǎn)生了很大的影響，大氣污染治理是一項(xiàng)極其復(fù)雜龐大的工程，關(guān)系到人們的切身利益，影響深遠(yuǎn)。因此需要社會(huì)公眾的共同參與，尤其是我國(guó)人口數(shù)量龐大，加強(qiáng)全社會(huì)的節(jié)能減排教育，普及相關(guān)法律法規(guī)，引導(dǎo)健康合理的生活消費(fèi)習(xí)慣，對(duì)節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)十分重要。
政府部門(mén)應(yīng)向社會(huì)公開(kāi)舉報(bào)電話(huà)、網(wǎng)址等，明確有關(guān)政府部門(mén)的受理范圍和職責(zé)。環(huán)保部"12369環(huán)境舉報(bào)熱線(xiàn)"已設(shè)立，但宣傳力度不夠，媒體應(yīng)充分發(fā)揮傳播作用，運(yùn)用各種傳播手段樹(shù)立全民參與監(jiān)督的意識(shí)。有關(guān)部門(mén)需協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)，倡導(dǎo)節(jié)約綠色的生活消費(fèi)方式，動(dòng)員全民參與環(huán)境保護(hù)和監(jiān)督。普及煤炭清潔利用對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和能源安全的重要戰(zhàn)略意義。學(xué)校、社區(qū)、單位都應(yīng)定期開(kāi)展科普活動(dòng)，針對(duì)受眾的差異性、隱蔽性等特點(diǎn)，采用不同方式的宣傳手段。
六、結(jié)語(yǔ)
中國(guó)煤炭資源總量豐富，但資源賦存條件相對(duì)較差，因此開(kāi)采難度不斷增大，隨之資源浪費(fèi)也加重。在煤炭利用方面，煤電能效和轉(zhuǎn)化效率近年來(lái)有所改善，但是整體水平不高，還存在大量能耗高、服役時(shí)間長(zhǎng)的燃煤小鍋爐，大大降低了煤炭資源的有效利用率。在煤炭燃燒后的污染物排放治理方面，我國(guó)處于剛剛起步階段，全國(guó)還有近一半的小型燃煤裝備煙氣凈化裝置不健全，燃煤過(guò)程中產(chǎn)生的氮氧化物、粉塵、硫化物等是導(dǎo)致我國(guó)大氣污染的主要來(lái)源。
盡管我國(guó)煤炭清潔利用技術(shù)在近些年取得了很大進(jìn)步，但是產(chǎn)業(yè)化程度不足，與國(guó)外還有很大差距。結(jié)合國(guó)外煤炭行業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)應(yīng)著力從完善法律體系入手，完善管理機(jī)制。煤炭清潔利用是一項(xiàng)復(fù)雜持久的工程，應(yīng)由政府引導(dǎo)，加強(qiáng)企業(yè)在節(jié)能減排中的主體作用。同時(shí)國(guó)家需要加大資金投入，使低碳化、清潔化利用真正落實(shí)在煤炭行業(yè)發(fā)展的各個(gè)方面,以保障煤炭長(zhǎng)期穩(wěn)定地供應(yīng)。因此，不斷提高煤炭清潔利用水平才可破解我國(guó)"燃煤之急"。
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29．國(guó)合會(huì)(中國(guó)環(huán)境與發(fā)展國(guó)際合作委員會(huì))《煤炭可持續(xù)利用與污染控制政策--國(guó)合 會(huì)政策研究報(bào)告2009》, 2009.
30. 許紅星，《我國(guó)煤炭清潔利用戰(zhàn)略探討》，中外能源，第17卷第4期, 2012.
31. 曹效業(yè)等《2009中國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告 ――探索中國(guó)特色的低碳道路》中國(guó)科學(xué)院可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究組，科學(xué)出版社，2009.
32. 易鵬《中國(guó)新路--新型城鎮(zhèn)化路徑》，2014.
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