高效開(kāi)發(fā)煤炭資源應(yīng)對(duì)能源危機(jī)與環(huán)境污染難題
煤炭是我國(guó)目前最重要的一次能源，但同時(shí)也是最主要的污染源。由于大量開(kāi)發(fā)煤炭資源，我國(guó)環(huán)境污染問(wèn)題十分嚴(yán)重。專家指出，加強(qiáng)煤炭燃前加工、開(kāi)發(fā)多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)和實(shí)施坑口熱電聯(lián)營(yíng)是解決能源危機(jī)和環(huán)境污染矛盾的有效途徑。
中國(guó)工程院陳清如院士和謝克昌院士近日在參加由發(fā)展改革委和中國(guó)工程院聯(lián)合組織的貴州省技術(shù)創(chuàng)新院士行活動(dòng)時(shí)提出，我國(guó)煤炭資源豐富，煤種齊全，目前煤炭在一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中約占70%。雖然對(duì)能源的需求量不斷增長(zhǎng)，對(duì)能源的質(zhì)量要求越來(lái)越高，但根據(jù)我國(guó)的國(guó)情，短期內(nèi)煤炭在能源結(jié)構(gòu)中的主導(dǎo)地位不會(huì)變。我國(guó)的化石能源資源稟賦特點(diǎn)是“富煤、少油、缺氣”，從資源量分析，煤炭具有中長(zhǎng)期保證能力。但是煤炭一方面是能源的主要提供者，另一方面又是大氣污染的主要污染源，煤炭對(duì)我國(guó)而言無(wú)疑是兩難的選擇，能源資源稟賦特點(diǎn)和我國(guó)的現(xiàn)狀決定，潔凈煤利用技術(shù)是兩難中的必然。
兩位院士說(shuō)，石油與煤炭一樣，都是污染性能源，只是由于國(guó)家和石油行業(yè)歷來(lái)重視原油的煉制和提純，前者成為比較潔凈的燃料；由于煤炭行業(yè)歷來(lái)對(duì)原煤加工和清潔利用重視不夠，后者成為不潔凈燃料，造成我國(guó)這樣一個(gè)以煤為主要能源的國(guó)家環(huán)境污染十分嚴(yán)重。
我國(guó)的大氣污染屬煤煙型污染，中國(guó)工程院的研究報(bào)告顯示，我國(guó)二氧化硫、二氧化碳排放量的85%，煙塵的70%均來(lái)自于燃煤。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大氣污染造成的經(jīng)濟(jì)損失占GDP的3%-7%，如不能得到有效控制，到2020年，僅燃煤污染導(dǎo)致的疾病需付出的經(jīng)濟(jì)代價(jià)將達(dá)3900億美元。
他們說(shuō)，未來(lái)20年我國(guó)不僅將遭遇十分嚴(yán)重的能源“瓶頸”，而且還將面臨因煤炭非潔凈利用而造成的嚴(yán)重環(huán)境污染，形成對(duì)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重大威脅。要解決這些矛盾，必須整體考慮煤炭資源開(kāi)發(fā)利用，從燃前加工、煤電聯(lián)營(yíng)和多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)等方面著手將煤炭對(duì)環(huán)境的污染降到最低點(diǎn)。
第一，抓好潔凈煤技術(shù)的源頭治理，即燃前煤炭加工。陳清如院士提出，至2020年我國(guó)必須新增5億千瓦以上的發(fā)電裝機(jī)容量才能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高的需要。我國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量中70%以上是煤電，新增煤電裝機(jī)容量至少需3.5億千瓦，2020年我國(guó)將有70%以上的煤炭產(chǎn)量，即15億多噸煤炭供給火力發(fā)電。我國(guó)煤質(zhì)存在著灰份高、硫份低、可選性差的特點(diǎn)，全國(guó)動(dòng)力煤的平均灰份在25%-27%，硫份在0.95%-1%。抓好燃前煤炭加工這一潔凈煤技術(shù)源頭治理，在煤炭開(kāi)發(fā)利用中不可忽視。
兩位院士提出，煤礦企業(yè)和坑口電站燃前煤炭加工可選用干法選煤，也可采取洗選，應(yīng)廣泛依賴現(xiàn)有先進(jìn)選煤技術(shù)，在煤炭利用之前對(duì)可能排放的所有污染物進(jìn)行有效控制。電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)者要改變用劣質(zhì)煤發(fā)電的觀念，采用優(yōu)質(zhì)燃料煤燃燒發(fā)電，提高鍋爐熱效率、降低煤耗量、灰渣量、設(shè)備維修量和環(huán)境污染量，火力電站采用高質(zhì)量的燃料用煤其效益十分可觀。
第二，廣泛建立大型坑口熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目。陳清如院士提出，建設(shè)具有中國(guó)特色的大型坑口熱電聯(lián)產(chǎn)電站將是煤炭資源生產(chǎn)和消費(fèi)最優(yōu)化配置的選擇，煤炭不需遠(yuǎn)距離輸送，在坑口采用高效的兩段干法選煤技術(shù)就地加工成低灰、低硫、高熱值的煤粉供鍋爐燃燒，高壓發(fā)電輸送，達(dá)到高效率、低污染、低成本的目的。將潔凈能源輸送給用戶，而同時(shí)礦區(qū)不受污染。
2002年，美國(guó)發(fā)電煤耗占煤炭消費(fèi)的91.8%，灰分小于8%；而我國(guó)為53.5%，平均灰分高達(dá)28%。我國(guó)發(fā)電廠大多遠(yuǎn)離煤礦，供應(yīng)電廠的煤炭是不經(jīng)過(guò)加工的原煤，需經(jīng)長(zhǎng)距離輸送，增加了運(yùn)力和運(yùn)費(fèi)負(fù)擔(dān)。因此，國(guó)家實(shí)施“西電東送”戰(zhàn)略應(yīng)更多考慮采用大型坑口熱電聯(lián)產(chǎn)模式，煤電聯(lián)營(yíng)、綜合開(kāi)發(fā)、規(guī)模經(jīng)營(yíng)、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)是實(shí)現(xiàn)“西電東送”的最優(yōu)選擇。
第三，實(shí)施以煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。謝克昌院士提出，我國(guó)正處于資源消耗強(qiáng)度較高的工業(yè)化階段，能源需求量已大于能源產(chǎn)量，豐富的煤炭資源綜合開(kāi)發(fā)利用潛力巨大。煤炭是可以清潔利用的能源，落后的利用技術(shù)使煤成為主要污染源，多聯(lián)產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)煤炭高效、清潔轉(zhuǎn)化的主要途徑，我國(guó)應(yīng)大力發(fā)展新型煤化工產(chǎn)業(yè)，開(kāi)發(fā)煤炭氣化、焦化、液化技術(shù)。
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