煤炭行業(yè)須邁過(guò)低碳化這道坎

“當(dāng)前，煤炭行業(yè)發(fā)展面臨前所未有的挑戰(zhàn)。”近日在“能源化工行業(yè)知識(shí)創(chuàng)新服務(wù)與企業(yè)創(chuàng)新能力建設(shè)論壇”上，中國(guó)工程院院士王國(guó)法表示，我國(guó)尚未完成工業(yè)化，正處于對(duì)能源和原材料消費(fèi)最旺盛的階段，煤炭是可以清潔高效利用的最經(jīng)濟(jì)安全的能源。作為高碳能源，低碳化是煤炭行業(yè)必須邁過(guò)的一道坎。

煤層氣排放是煤炭開(kāi)采過(guò)程中的主要碳排放源，其溫室效應(yīng)是二氧化碳的21倍。王國(guó)法稱(chēng)，“每利用1億立方米甲烷，相當(dāng)于減排150萬(wàn)噸二氧化碳。開(kāi)發(fā)利用煤層氣，一舉多得。新的碳減排形勢(shì)下，更要加快關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)，推進(jìn)煤炭開(kāi)發(fā)過(guò)程中甲烷排放控制與利用。”

“提高煤炭利用效率和系統(tǒng)節(jié)能等措施，對(duì)2030年溫室氣體減排量的貢獻(xiàn)將達(dá)到50%以上。”王國(guó)法強(qiáng)調(diào)，改善煤炭開(kāi)發(fā)利用工藝、技術(shù)和系統(tǒng)性管理，可提高煤炭資源的開(kāi)發(fā)利用效率，減少煤炭用量。碳捕集、封存和利用技術(shù)將成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)脫碳化的重要技術(shù)路徑，但要重點(diǎn)突破降低能耗和成本的關(guān)鍵技術(shù)。

與此同時(shí)，王國(guó)法指出，應(yīng)提高用煤質(zhì)量，推動(dòng)煤炭從燃料向原料轉(zhuǎn)變。清華大學(xué)化工系教授魏飛也表示，中國(guó)化學(xué)品需求占全球50%，但有一多半原料需進(jìn)口。從化學(xué)品供應(yīng)來(lái)看，歐美國(guó)家有50%以上為精細(xì)化工和新材料，而我國(guó)75%以上為傳統(tǒng)石化油氣和基礎(chǔ)化工類(lèi)企業(yè)，原材料供應(yīng)不足。他建議，煤制化學(xué)品應(yīng)獲得持續(xù)創(chuàng)新動(dòng)力，在考慮國(guó)家產(chǎn)業(yè)與國(guó)家需求基礎(chǔ)上進(jìn)行熱點(diǎn)技術(shù)的工程化發(fā)展。

對(duì)于“十四五”期間煤炭行業(yè)如何綠色發(fā)展，王國(guó)法建議，可在中西部低階煤富集區(qū)域開(kāi)展低階煤綜合利用試點(diǎn)建設(shè)，著力探索低階煤中低溫?zé)峤廪D(zhuǎn)化及產(chǎn)物分質(zhì)分級(jí)梯級(jí)利用，加快低階煤利用技術(shù)研發(fā)，降低低階煤燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物、粉塵排放，減少大氣污染;同時(shí)，分離出部分經(jīng)濟(jì)價(jià)值更高、資源比較緊缺的油和氣，促進(jìn)低階煤資源清潔利用，尋求煤炭經(jīng)濟(jì)價(jià)值增長(zhǎng)新領(lǐng)域。

在煤炭生產(chǎn)和利用方面，王國(guó)法建議，要大力發(fā)展并推廣應(yīng)用煤礦開(kāi)采和煤化工廢水處理、固廢無(wú)害化處理和煙氣脫硫脫氮等大氣污染物防治技術(shù)和裝備，開(kāi)展細(xì)顆粒物、硫氧化物、氮氧化物、重金屬等多種污染物協(xié)同控制技術(shù)，加強(qiáng)煤矸石、粉煤灰、脫硫石膏、磷石膏、化工廢渣、冶煉廢渣等大宗工業(yè)固體廢物的綜合利用。另外，目前我國(guó)散煤消費(fèi)總量大約為4億~5億噸，應(yīng)推進(jìn)煤炭集中利用，減少分散燃燒。

王國(guó)法強(qiáng)調(diào)，在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，煤炭仍是能源安全穩(wěn)定供應(yīng)的“壓艙石”、支撐能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型發(fā)展的“穩(wěn)定器”。在他看來(lái)，在能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中，必須以煤電作為可再生能源平抑波動(dòng)穩(wěn)定器，可再生能源可以為煤炭的低碳發(fā)展助力，兩者耦合協(xié)同發(fā)展將成為建立新能源體系的重要途徑。

“煤電在提高靈活性和發(fā)電效率的同時(shí)，也為電力安全兜底。”王國(guó)法認(rèn)為，通過(guò)煤炭與新能源進(jìn)行耦合化學(xué)轉(zhuǎn)化、耦合發(fā)電、耦合燃燒，實(shí)施風(fēng)光水火儲(chǔ)一體化，可大幅減少煤炭碳排放，提升新能源利用規(guī)模。