新型能源体系下我国煤炭清洁高效利用途径研究

新型能源体系下我国煤炭清洁高效利用途径研究

贾青

准格尔旗能源局  内蒙古自治区鄂尔多斯市  010300

摘要：随着全球能源需求的增长和对气候变化的关注，新型能源体系已成为我国能源发展的重要方向。煤炭作为主要能源资源之一，面临着转变利用方式的迫切需求。本文针对新型能源体系下我国煤炭清洁高效利用的问题，通过一些途径实现煤炭清洁高效利用，可以改善环境质量，优化能源结构，并为可持续能源发展提供支撑。

关键词：新型能源体系；煤炭清洁；高效利用；途径

随着全球能源需求的不断增长，我国在实现经济发展的同时也面临着能源安全和环境保护的双重压力。作为我国主要能源之一，煤炭在国内能源结构中占据重要地位。然而，传统的煤炭利用方式存在着高污染、低效率等问题，对环境和人民健康造成了严重影响。在新型能源体系建设的背景下，如何实现煤炭的清洁高效利用成为亟待解决的问题

1.新型能源体系下我国煤炭清洁高效利用问题分析

目前，我国仍然存在对煤炭的高需求和高消费情况。然而，这种情况与新型能源体系建设理念不符。新型能源体系的建设旨在提高能源利用效率、减少对传统能源的依赖，以及推动可持续发展。

煤炭作为能源的一种，在燃烧过程中存在能源损失和排放问题。煤炭燃烧效率低下，导致大量的二氧化碳、氮氧化物和颗粒物等有害物质排放到大气中。这些排放物对环境造成严重污染，增加了空气污染、酸雨和气候变化等问题的风险。

为了降低煤炭使用对环境带来的负面影响，需要加强煤炭清洁高效利用技术的应用和推广。目前，国内外已经出现了多种煤炭清洁高效利用技术，如燃煤电厂超低排放技术、煤炭气化技术和煤矸石综合利用技术等。然而，这些技术在我国的应用和推广还存在一定的不足之处，包括技术成熟度不高、设备投资高、运营成本高以及管理体制滞后等问题[1]。

2.新型能源体系下煤炭清洁高效利用途径

先进燃煤技术，通过引进和推广先进的燃煤技术，如超低排放技术、脱硫脱硝技术和燃煤电厂节能技术等，可以提高煤炭的燃烧效率，减少对环境的污染。这些技术可以减少二氧化碳、氮氧化物和颗粒物等有害物质的排放，达到煤炭清洁高效利用的目的。煤炭地下气化技术，煤炭地下气化是一种将煤炭转化为可利用的煤层气或合成气的技术。通过将煤炭在地下进行高温气化反应，可以将煤炭转化为煤层气或合成气，实现了煤炭资源的清洁利用和高效能利用。煤炭地下气化技术不仅可以减少对地表水和土地的污染，还可以提供可再生的能源和化工原料。

煤炭液化技术，煤炭液化是将煤炭转化为液体燃料或化工原料的技术。通过煤炭液化可以将煤炭中的有机质转化为液体烃类，如煤油、柴油和煤焦油等。这种技术能够实现以煤为基础的液态燃料和化学品的生产，减少对传统石油资源的依赖，并提高煤炭的利用效率。

碳捕集利用与储存（CCUS）技术，CCUS技术是将煤炭燃烧过程中产生的二氧化碳捕集、利用和储存起来的技术。通过将二氧化碳气体捕集并进行合理利用或储存，可以有效地减少煤炭燃烧对大气的二氧化碳排放，实现煤炭的低碳利用。CCUS技术还可以为后续的碳捕集与利用领域提供二氧化碳源[2]。

3.新型能源体系下我国煤炭清洁高效利用的对策建议

3.1科技引领、综合施策，全面推动煤电改造

加大投入，加强煤炭清洁高效利用技术的研发和创新。包括提高燃煤电厂的燃烧效率和减少污染物排放的技术，探索应用清洁煤炭气化和燃料电池等新能源技术，提升煤炭利用的效能。制定和实施能源战略和政策，逐步降低煤炭在能源消费中的比重。加快开发和利用清洁能源，如风能、太阳能和核能等，推动可再生能源在能源结构中的比重增加。

建立严格的环境监管制度，加大对煤炭行业的环境执法力度。加强煤矿企业和燃煤电厂的环保设施建设，确保符合超低排放标准，并加强对煤炭污染治理技术的研究和应用。推动煤炭燃料的清洁替代，如天然气、生物质能源等。鼓励并支持煤炭矸石的综合利用，开发煤炭矸石发电和煤矸石制备建材等利用途径。完善煤炭生产和能源消费领域的监管体系，加强行业准入、排污权交易和环境保护等方面的管理。促进煤矿企业和燃煤电厂的技术升级和设备更新，提高清洁化水平。

3.2加强跨学科合作，最大限度发挥煤炭地下气化的优势

促进能源、化工、地质等学科领域的跨界合作与交流。建立国家级科研项目、实验室和科技园区，吸引优秀科研团队，共同攻关煤炭清洁高效利用及地下气化相关技术难题。鼓励产、学、研机构与企业合作，开展煤炭地下气化关键技术的研发创新。探索和应用先进的地下气化工艺，提高气化效率和产气质量，减少环境污染，同时推动对气化副产品的高效利用。

在具备条件的地区建设煤炭地下气化的试验示范项目，通过实地试验和数据积累，验证新技术的可行性和效益，并不断完善和优化地下气化技术的工程实践。制定相关法律法规和政策，为煤炭地下气化项目提供支持和保障。建立健全的准入机制、环保监管机制和监察评估机制，促进地下气化技术的合规发展。

3.3技术创新助力煤炭液化发展

加强煤炭液化技术的研发创新，探索新型催化剂和反应工艺，提高液化效率和产品质量，降低环境污染。注重开发低排放、低碳排放的液化工艺，推动液化过程中二氧化碳捕集、利用和封存技术的应用。通过技术创新，增加液化煤炭产品的多样性。除了传统的燃料产品，还可以探索开发煤间接液化产物的化工原料，如合成气、合成油、合成液体燃料等，提高煤炭在工业领域的利用效益。

结合信息技术，推动煤炭液化过程的智能化与自动化。采用先进的监控、控制系统，实现流程自动调控和优化，提高生产效率和安全性。通过技术创新，促进煤炭液化过程中副产品的综合利用。例如，研发高效、经济的尾气处理技术，实现尾气的净化与能量回收利用，最大限度地减少环境污染和资源浪费。

加强国际合作和学术交流，借鉴国外先进经验和技术成果。与国内外知名企业、研究机构建立合作关系，共同开展煤炭液化技术的研究和应用，推动技术创新的跨界合作。

3.4综合考虑CCUS项目的成本、地质条件和可行性

加强技术研发，降低CCUS技术的成本。通过技术创新和规模效应，提高碳捕获、利用和封存设备的效率，降低建设和运营成本。同时，探索与其他清洁能源技术的结合，如与生物质能、储能技术等协同发展，降低整体成本。进行全面、系统的地质调查和评估，确定适宜的CO2封存地点。综合考虑地质稳定性、渗透性、孔隙度等因素，选择地下储存层或后期利用方案。并开展CO2注入试验和监测，确保封存层的稳定性和密封性。

进行CCUS项目的可行性研究，包括经济可行性、技术可行性和环境可行性。全面评估CCUS项目对区域能源结构的影响，分析其在碳减排、经济增长和就业创造方面的潜在效益，为决策提供科学依据。制定相关政策和法规，提供支持和激励，吸引企业投资CCUS项目。建立碳排放权交易市场，推动碳定价机制，使得CCUS项目具备经济可行性。同时，建立监管机制，确保CCUS项目按照国际标准和质量要求进行运营。加强国际合作与经验交流，借鉴其他国家和地区成功的CCUS项目经验。通过联合研发、技术转让和合作项目，提高我国CCUS技术的水平和成熟度[3]。

结语

新型能源体系下我国煤炭清洁高效利用是实现可持续能源发展的重要任务。面对气候变化和环境污染等挑战，必须转变煤炭的利用方式，减少其对环境的不良影响，提高能源利用效率。需要加大研发力度，推动煤炭清洁高效转化技术的突破，降低燃烧排放的污染物，并积极引入清洁能源替代煤炭。强化能源管理和节能措施，提高整个能源体系的效率。

参考文献

[1]葛世荣,樊静丽,刘淑琴等.低碳化现代煤基能源技术体系及开发战略[J/OL].煤炭学报,1-26[2024-03-01].https://doi.org/10.13225/j.cnk

[2]谢克昌.新型能源体系发展背景下煤炭清洁高效转化的挑战及途径[J/OL].煤炭学报,1-13[2024-03-01].https://doi.org/10.13225/j.cn

[3]张松.新型能源体系下我国煤炭清洁高效利用途径研究[J].煤炭经济研究,2023,43(09):71-77.