PDF《煤炭清洁高效转化技术 进展及发展趋势》

院刊

409 煤炭清洁高效转化技术 进展及发展趋势 卫小芳1* 王建国1 丁云杰2

1 中国科学院山西煤炭化学研究所 太原

030001 2 中国科学院大连化学物理研究所 大连

116023 摘要 我国石油、天然气资源匮乏,煤炭储量相对丰富,在未来相当长时间内,煤炭在能源消费结构中仍将 占主导地位.

煤炭清洁高效利用是能源生产与消费革命的主要内容,而煤炭清洁高效转化是煤炭清洁高效利 用的重要途径,对保障国家能源安全、经济社会可持续发展意义重大.文章分析了国内外煤炭清洁高效转化 技术的研究现状,以及未来我国煤炭高效转化的布局、研究方向和发展趋势,以期为提高我国煤炭清洁高效 转化水平、加快推进我国能源消费革命提供技术支撑. 关键词 煤炭,清洁,高效,转化 DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2019.04.005 *通讯作者 资助项目:中国科学院战略性先导科技专项(XDA21020000) 修改稿收到日期:2019年4月5日 化石能源清洁高效利用 Clean and High Efficient Utilization of Fossil Resource 能源生产与消费革命的大趋势是能源的清洁高效 利用,面对日益凸显的能源与环境问题,推动能源转 型,实现能源清洁高效利用,成为我国能源发展的重 要任务.我国是世界上唯一以煤为主的能源消费大 国,在未来相当长的时期内,煤炭仍将在我国的能源 结构中占主导地位[1] .据预测,2030 年前我国能源消 费需求仍将持续稳定增长,能源消费增量部分主要靠 清洁能源提供,但煤炭年消费量仍将保持在

35 亿吨左 右[2] .因此,煤炭清洁高效转化是打赢污染防治攻坚 战和蓝天保卫战的重要支撑,是煤炭能源革命的重要 内容.经过多年研究和技术开发,煤炭清洁高效转化 技术已取得了一系列突破性进展[3] ,成为我国煤炭行 业持续健康发展的重要支撑.

1 开展煤炭清洁高效转化研究的意义 能源是社会与经济发展的物质基础,世界各国均 高度重视能源安全,竭力发展能源技术、保障能源供 给.虽然每个国家的资源储量不同,发展方向各有侧

410 2019 年.第34 卷.第4期重,但能源清洁化是共同的发展趋势. 我国是世界上最大的能源消费国,2017 年能源 消费总量达 44.9 亿吨标准煤,同比增长 2.9%,其中 煤炭消费量占能源消费总量的 60.4%,同比下降 1.6% (图1)[4] .戴彦德等[5] 提出的重塑中国能源情景 下,2050 年非化石能源将占比达 55%.世界能源理 事会《世界能源远景:2050 年的能源构想》指出, 到2050 年,煤炭在一次能源消费中仍将发挥十分重要 的作用. 煤炭是我国重要的基础能源和化工原料,为国民 经济发展和社会稳定提供了重要支撑.目前,煤炭 的主要利用方式是直接燃烧发电和工业供热,总体 上效率较低、污染较重,这不仅造成了巨大资源浪 费,而且导致严重的环境污染和温室气体 CO2 的大量 排放.我国石油和天然气的探明可采储量仅为世界人 均值的 10% 和3%.2018 年我国石油净进口量 4.4 亿吨,同比增长 11%,对外依存度高达 69.8%;

天然气 进口量

1 254 亿立方米,同比增长 31.7%,对外依存 度45.3%(图2)[6] .未来我国油气能源的高对外依存 度态势仍将长期存在[7] .随着我国经济的快速发展, 石油、天然气供应缺口逐年加大,势必影响我国经济 的可持续发展,也将造成能源供给的安全隐患.煤炭 清洁高效转化,不仅可以缓解我国能源供应紧张局 面,保障国家能源安全,也是构建我国清洁低碳、安 全高效的能源体系的必然选择. 习近平总书记在中央财经领导小组第六次会议上明 确提出,要 大力推进煤炭清洁高效利用 ;