關(guān)于我國煤炭能源低碳發(fā)展的思考

劉炯天

(中國礦業(yè)大學(xué),江蘇徐州 221116)

關(guān)于我國煤炭能源低碳發(fā)展的思考

劉炯天

(中國礦業(yè)大學(xué),江蘇徐州 221116)

能源安全和氣候變化兩大世界難題催生了“低碳”新概念,而我國是世界上能源消費(fèi)大國和碳排放大國,承擔(dān)著巨大的減排壓力。伴隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對煤炭的需求量大幅度增長以及一次能源賦存條件,決定了我國煤炭的基礎(chǔ)能源地位。然而,煤炭在不合理的開發(fā)利用過程中帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。煤炭是高碳能源,在開采、分選、加工和利用全過程都存在直接或者間接的碳排放,而煤炭能源的低碳發(fā)展是指在開發(fā)與利用過程中減少溫室氣體排放、提高煤炭資源利用效率,從而實(shí)現(xiàn)低能耗、高能效和低碳排放,這些都和國家能源安全和節(jié)能減排要求相吻合。因此,煤炭能源低碳發(fā)展是探索具有我國特色的能源可持續(xù)發(fā)展所必須面對的問題。

煤炭能源;低碳發(fā)展;能源安全;節(jié)能減排

近些年來,我國經(jīng)濟(jì)快速增長,取得巨大成就,然而經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳。有鑒于此,我國需要制定經(jīng)濟(jì)和環(huán)境雙贏的低碳能源戰(zhàn)略。節(jié)能減排是今后經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的首要任務(wù)和突破口。不僅中國,全球氣候變化和世界金融危機(jī)再次警示人們：人類面臨著共同的可持續(xù)發(fā)展問題。世界各國都在關(guān)注能源短缺和能源消費(fèi)引起的環(huán)境污染問題,建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會已成為全人類的共識。作為世界上最大的發(fā)展中國家,我國煤炭能源的開發(fā)利用存在著巨大的節(jié)能潛力和減排空間。

一、以煤為主,我國能源的現(xiàn)實(shí)選擇

煤炭不但支撐了西方數(shù)百年的工業(yè)發(fā)展,也是我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速發(fā)展的最基本保證。近年來,伴隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國能源消費(fèi)保持2億噸左右的標(biāo)準(zhǔn)煤年增長,對煤炭的需求量也大幅度增長。2009年,全國煤炭產(chǎn)量達(dá)到29.73億噸,接近30億噸,比2005年增加了7.68億噸,年均增長1.92億噸。預(yù)計(jì)2010年煤炭產(chǎn)量要接近32億噸[1]。目前,煤炭在我國一次能源的消費(fèi)中占70%左右,盡管隨著我國能源結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整,可再生能源也會有一定的發(fā)展,但我國“富煤、缺油、少氣”的一次能源賦存條件決定了我國煤炭的基礎(chǔ)能源地位,在未來相當(dāng)長的時期內(nèi),煤炭在能源結(jié)構(gòu)中的主體地位不會改變,是我國可長期依賴的基礎(chǔ)能源。

二、節(jié)能減排,低碳經(jīng)濟(jì)的必然要求

能源安全和氣候變化兩大世界難題催生了“低碳”新概念,而我國又是世界上能源消費(fèi)大國和碳排放大國,承擔(dān)著巨大的減排壓力。不難預(yù)見,低碳經(jīng)濟(jì)將成為較長時期內(nèi)中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要主題,是中國發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要內(nèi)容之一。因此,我國未來的能源走勢和碳減排戰(zhàn)略不但備受國際社會的廣泛關(guān)注,而且也受到中國政府的高度重視。

“低碳經(jīng)濟(jì)”(Low-carbon Economy)是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式,其實(shí)質(zhì)是能源高效利用、清潔能源開發(fā)、追求綠色 GDP,核心是依靠技術(shù)進(jìn)步推動社會發(fā)展。在我國,實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)面臨著巨大困難。首先,工業(yè)化、城市化加快推進(jìn)的階段,能源需求快速增長。其次,“富煤、缺油、少氣”的能源賦存條件,決定了能源結(jié)構(gòu)以煤為主,低碳能源的選擇有限。再次,主體產(chǎn)業(yè)是第二產(chǎn)業(yè),而工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平落后,加重了中國經(jīng)濟(jì)的高碳特征。

目前,我國能源利用率低于發(fā)達(dá)國家水平約9個百分點(diǎn);單位產(chǎn)值能耗約為美國的3倍、日本的7倍[2]。同時,我國煤炭質(zhì)量問題突出,高灰、高硫煤比例大,在不合理的開發(fā)利用過程中帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。我國煙塵排放量的70%、二氧化硫排放量的85%、氮氧化物的60%、二氧化碳的85%都來自利用煤炭。鑒于此,我們需要從節(jié)能減排、低碳發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律出發(fā),找到我國巨大社會浪費(fèi)和環(huán)境污染的本源。

煤炭本身就是高碳能源,低碳利用一直備受爭議,但是煤炭開采、分選、加工和利用全過程都存在直接或者間接的碳排放。從這個角度看,在我國大力提倡能源開發(fā)利用過程的低碳化,不僅內(nèi)涵明確,而且是實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排目標(biāo)的科學(xué)手段。面對我國政府在2009年哥本哈根世界氣候大會上做出的承諾：到2020年萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值的二氧化碳排放量將比2005年減少40%～45%,煤炭能源的潔凈高效利用和溫室氣體排放的有效控制是我國煤炭乃至經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展亟待解決的重大課題,也是探索具有我國特色的能源可持續(xù)發(fā)展所必須面對的問題。

三、我國煤炭能源的低碳發(fā)展之路

煤炭能源的低碳發(fā)展是指在開發(fā)與利用過程中減少溫室氣體排放、提高煤炭資源利用效率,從而實(shí)現(xiàn)低能耗、高能效和低碳排放。包括煤炭開采過程中提高資源回采率和減少地表植被破壞和土壤擾動、提高風(fēng)排瓦斯的利用率、開發(fā)煤層氣以及煤矸石等煤系伴生能源的開發(fā)利用;煤炭資源加工過程中的高效分選、深度凈化和高含灰、高含硫、高含水的低品質(zhì)煤資源提質(zhì)過程中提高品質(zhì)、優(yōu)化性能;煤炭燃燒和轉(zhuǎn)化過程中提高能效、減少污染;煤炭能源利用中的二氧化碳分離、捕獲與封存等。

煤炭能源的低碳發(fā)展目標(biāo)就是大幅度提高煤炭的利用效率(節(jié)能)、大幅度降低煤炭使用過程中的污染、大幅度降低煤炭生產(chǎn)過程中的碳效應(yīng)等(減排),這些都和國家能源安全要求相吻合。

1.實(shí)施以“綠色”為特征的資源保護(hù)性開采

在我國,煤炭開采的“高開采、高排放、低利用”現(xiàn)象嚴(yán)重。受傳統(tǒng)發(fā)展觀的影響,煤炭工業(yè)基本上走的是一條低層次的發(fā)展道路,存在著結(jié)構(gòu)不合理、增長方式粗放、安全事故多發(fā)、資源浪費(fèi)嚴(yán)重、環(huán)境治理滯后等突出問題,發(fā)展中面臨著安全、資源、環(huán)境和人才短缺的巨大壓力。受回采技術(shù)的限制,我國煤炭資源回采率只有40%左右,小煤窯一般為10%～30%,煤炭資源浪費(fèi)十分嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),從1980年至2009年,全國煤炭資源浪費(fèi)415億噸,目前被遺棄在地下的呆滯資源在800億噸以上[4],因此,必須設(shè)法減少煤炭資源的浪費(fèi)。同時,隨著煤礦開采規(guī)模越來越大,相應(yīng)地也帶來了許多生態(tài)環(huán)境問題,如大量農(nóng)田以及建筑物被破壞,矸石堆積成山,礦區(qū)河川徑流量減少,以及地下水供水水源嚴(yán)重干枯,土地荒漠化,重金屬污染等。因此,要使煤炭的開采得到可持續(xù)地發(fā)展,就需要采取合理的開采技術(shù)及有效的防治措施,走礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的綠色礦業(yè)之路。由此可見,提高資源利用率,減少開采對環(huán)境的破壞,實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和礦產(chǎn)資源的代際開發(fā)是擺在我們面前的重要課題。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前我國國有重點(diǎn)煤礦生產(chǎn)礦井“三下”壓煤量達(dá)到137.9億噸[5],我國僅從“三下”采出的煤炭約10億噸,只占整個“三下”壓煤量的7%。因此如何逐步開采“三下”壓煤是目前煤炭企業(yè)必須面臨解決的問題。實(shí)施保護(hù)地表的開采技術(shù),采用充填與條帶開采技術(shù)以保護(hù)建筑物,防止與減少地表沉陷程度,可有效解決“三下”壓煤問題。利用矸石不出井和充填技術(shù),進(jìn)行煤巷支護(hù)和矸石井下充填,提高煤炭資源回收率。據(jù)了解工作面采出率可達(dá)95%,減少矸石運(yùn)至地面后對環(huán)境造成的污染。實(shí)施與塌陷土地治理相配合的開采技術(shù),循環(huán)利用礦區(qū)廢棄物作為井下充填材料,保護(hù)礦區(qū)土地與環(huán)境,實(shí)施保護(hù)水資源的保水開采技術(shù)。我國薄煤層資源儲量豐富,據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),80%以上的礦區(qū)有薄煤層分布,儲量約為600多億噸。各礦區(qū)在投產(chǎn)初期,通常優(yōu)先開采中厚煤層,1.2米以下厚度的煤層幾乎均被放棄,這種挑肥揀瘦的做法,浪費(fèi)了大量的資源[6]。主要原因有采煤機(jī)械化程度低、工作面單產(chǎn)和效率低和開采成本高等。所以應(yīng)采用薄煤層高產(chǎn)高效的方法和加大工作面長度、加大截深和加快切割速度等手段,提高薄煤層的資源回收率。我國埋深在1000米以下的為2.95萬億噸,占煤炭資源總量的53%[7]。隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速穩(wěn)定發(fā)展,能源需求旺盛,這使得礦井開采延伸速度加快,采深進(jìn)一步加大。深部開采不僅大大地提高采礦成本,而且隨著深度的增加,采礦環(huán)境也將發(fā)生不利的變化,給煤礦生產(chǎn)和安全帶來極大的問題,礦壓大、溫度高,潛伏著難以預(yù)料的地質(zhì)災(zāi)害。然而用淺部開采條件下的地質(zhì)等特征和規(guī)律來分析處理深部問題,無疑遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,且蘊(yùn)含著極大的風(fēng)險。因此,對深部開采條件下面臨的問題進(jìn)行系統(tǒng)的研究,為深部煤炭安全、經(jīng)濟(jì)、高效開采提供科學(xué)的技術(shù)途徑具有重要意義。

因此,應(yīng)該呼吁要轉(zhuǎn)變采礦理念,實(shí)現(xiàn)安全、高效、綠色開采,即從“高資源消耗”向“高回采率”轉(zhuǎn)變、從“瓦斯災(zāi)害被動治理”向“煤與瓦斯共采”轉(zhuǎn)變、從“環(huán)境先破壞后治理”向“與環(huán)境協(xié)調(diào)的綠色開采”轉(zhuǎn)變,同時大力發(fā)展固體廢棄物充填采煤技術(shù),形成煤炭資源開采與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的采礦模式,即“資源保護(hù)—環(huán)境保護(hù)—礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展”的綠色開采模式。

2.加大瓦斯、地?zé)岬让合的茉蠢玫牧Χ?/h3>

煤系能源包括煤層氣、乏風(fēng)、煤礦地?zé)?、煤矸石等煤炭地層以及開采過程中出現(xiàn)或形成的能量物質(zhì),只有利用才能成為能源。大規(guī)模煤系能源的綜合開發(fā)利用,提高資源的利用效率,從源頭上盡量避免污染物的產(chǎn)生或最大程度控制和處理污染物的生成量及污染程度,保護(hù)與煤炭開采相關(guān)的資源與環(huán)境。

我國煤層氣儲量相對豐富。據(jù)煤層氣資源評價統(tǒng)計(jì),我國地下2000m以內(nèi)的瓦斯資源量為36萬億m3,接近全國陸上38萬億m3的常規(guī)天然氣資源量[8],是繼俄羅斯、加拿大之后的第三大瓦斯儲藏國,勘探開發(fā)潛力巨大。2009年我國煤礦釋放的瓦斯總量超過150億m3,約2/3的瓦斯直接排入大氣,既浪費(fèi)了大量寶貴的能源資源,也污染了大氣環(huán)境。瓦斯(煤層氣)的溫室效應(yīng)是二氧化碳的21倍,對臭氧層的破壞是CO2的7倍。因而,加快煤層氣開發(fā)利用,不僅可以提高能源的安全系數(shù),遏止煤礦瓦斯事故,促進(jìn)安全生產(chǎn),增加潔凈能源供應(yīng),有效減排溫室氣體、改善大氣環(huán)境,更為重要的是可以有效地彌補(bǔ)我國常規(guī)天然氣在地域分布和供給量上的不足。同時,煤炭企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的主要固廢是煤矸石,我國每生產(chǎn)1億噸煤炭,排放矸石 1400萬噸左右;在煤炭洗選加工方面,每洗選1億噸煉焦煤排放矸石量2000萬噸,每洗1億噸動力煤,排放矸石量1500萬噸。報告顯示,目前全國國有煤礦的矸石山數(shù)量為1500余座,堆積量30億噸左右,約占全國工業(yè)固體廢物排放總量的40%以上[9],已成為我國累積堆積量和占用場地最多的工業(yè)廢物。若能對其綜合利用,改善礦區(qū)環(huán)境,既節(jié)約資源,又減少占地,對于構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會起到積極的作用。

我國目前已建成地面煤層氣產(chǎn)能20×108m3;產(chǎn)量5×108m3,民用煤層氣用戶超過90萬戶,煤層氣發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到92×104kW[10]。2009年井下抽采瓦斯65×108m3,煤層氣進(jìn)入規(guī)?；_發(fā)新階段;與此同時,相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)出臺,煤層氣抽采技術(shù)得到全方位發(fā)展?，F(xiàn)有抽采方法主要有煤層氣地面抽采、煤與瓦斯共采和礦井乏風(fēng)利用等。但是,由于我國高瓦斯煤層80%是低透氣性(比美國低3個數(shù)量級),難以實(shí)施地面抽采,同時也缺乏理論研究,所以目前實(shí)際瓦斯地面抽采量只能達(dá)到應(yīng)抽量的1/3左右。只能通過實(shí)施采動卸壓和人為增透的方式,改善原始煤層透氣性,改善瓦斯抽采效果,實(shí)現(xiàn)煤與瓦斯共采。在煤炭開采過程中,還有大量瓦斯?jié)舛仍?.75%以下,排風(fēng)以通風(fēng)方式排出。由于排量巨大、濃度極低導(dǎo)致難以利用。雖然在煤層氣綜合利用方面取得了一定的進(jìn)展,但也存在一些亟待解決的問題。如探明儲量僅占總資源量很少一部分,煤層氣年商業(yè)產(chǎn)量不足4 ×108m3;煤礦瓦斯平均抽出率僅23%等。國有企業(yè)應(yīng)勇于承擔(dān)加快我國煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重任,加大人力、物力、財(cái)力投入,加快煤層氣勘探開發(fā)步伐。科技創(chuàng)新方面應(yīng)以重大科技專項(xiàng)為契機(jī),盡快取得突破性進(jìn)展;同時應(yīng)進(jìn)一步加速煤層氣管網(wǎng)建設(shè),加強(qiáng)招商引資和對外合作。根據(jù)《“十五”能源發(fā)展規(guī)劃》和國家能源局的要求,2010年,瓦斯(煤層氣)抽采量計(jì)劃達(dá)到100億m3,利用80億m3,并形成完善的煤層氣產(chǎn)業(yè)體系。2015年,瓦斯(煤層氣)抽采量計(jì)劃達(dá)到200億m3。

由于矸石中含有殘煤、碳質(zhì)泥巖、碎木材等可燃物質(zhì),在長期露天堆積后,往往會發(fā)生自燃,并排放出大量的CO、CO2、SO2、H2S、NOx和CmHn等有害氣體,給周邊環(huán)境帶來一系列的危害。另外煤矸石含有鉻、銅、鉛等有害重金屬元素,在雨水浸泡作用下會溶出,污染土地,危害人類健康。然而,煤矸石兼有煤、巖石、化工原料的屬性,因此又是一種可利用資源,若能對其綜合利用,既改善礦區(qū)環(huán)境,節(jié)約資源,又減少占地,對于構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會起到積極的作用。目前,利用矸石進(jìn)行充填開采,使得大量矸石回到井下,做到不占地。同時,由于煤矸石是一種低熱值燃料,其灰分高(40 -70%),發(fā)熱量低(3.7-6.2MJ/kg),可采用流化床燃燒技術(shù)進(jìn)行矸石發(fā)電。截至2009年底,全國礦區(qū)煤矸石、煤泥綜合發(fā)電裝機(jī)已達(dá)2500萬千瓦,比“十一五”規(guī)劃提出的目標(biāo)超出500萬千瓦[11]。

煤礦地?zé)崾乔鍧嵡伊畠r能源。隨著礦井深度增加,地溫增溫率3℃/100m。巖體散熱是深井高溫的主要熱源。垂深 800m巖石溫度最高可達(dá)50℃。以風(fēng)、水作為介質(zhì),實(shí)施熱捕捉和收集,可實(shí)現(xiàn)熱能利用。目前礦井地?zé)崂梅绞街饕械責(zé)岚l(fā)電和地?zé)峁?。新型地?zé)岚l(fā)電站與傳統(tǒng)火力發(fā)電站相比,二氧化碳排放量可以減少55%。通過地源熱泵等技術(shù),實(shí)現(xiàn)煤礦地面供熱。徐州礦務(wù)集團(tuán)張雙樓礦綜合利用地?zé)?浴室熱水溫度39-42℃,供暖出水溫度為60℃,回水溫度50℃,每年節(jié)約煤炭4700噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

加大煤層氣開發(fā),強(qiáng)化煤系能源利用應(yīng)引起煤炭企業(yè)的重視,同時從國家層面也要做出部署,解決這些能源利用的技術(shù)難題。通過供熱等多種能源利用方式來實(shí)現(xiàn)煤系能源的利用,來局部替代及減少對煤炭的依賴。變害為寶,節(jié)能與減排效益顯著。

3.實(shí)現(xiàn)以煤炭分選為主體的煤炭整體提質(zhì)

我國終端能源消費(fèi)中直燃原煤比例過大是造成煤炭浪費(fèi)及污染嚴(yán)重的主要原因之一,因此,提高商品煤產(chǎn)品質(zhì)量,是對煤炭污染實(shí)行全程控制的關(guān)鍵,也是從源頭減少燃煤污染的有效措施。我國煤炭質(zhì)量問題突出,煤炭灰分、硫分含量高,有約占煤炭資源總量的40%低品質(zhì)煤,因高含灰、高含硫、高含水,是造成煤炭利用能效低、污染嚴(yán)重的直接原因,因此低品質(zhì)煤提質(zhì)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要手段。

煤炭分選加工是潔凈煤源頭,也是世界公認(rèn)的一項(xiàng)最經(jīng)濟(jì)有效的清潔煤炭生產(chǎn)過程?？梢杂行p少原煤中的含灰量和含硫量,可除去煤中60%以上的灰分和50-70%的黃鐵礦硫?？蓪?shí)現(xiàn)燃燒前的脫硫除灰,入選1億噸原煤可減少SO2排放量100-150萬噸,成本僅為煙氣洗滌脫硫的1/ 10。同時,運(yùn)輸費(fèi)用已經(jīng)占到終端用戶煤炭價格的55-60%,每分選1億噸煤,可平均排除1500-2000萬噸矸石,可以減少大量無效運(yùn)輸,大大降低運(yùn)輸費(fèi)用,同時對綜合利用煤矸石創(chuàng)造條件,還可降低二次污染等。煤炭分選加工還可提高煤炭后續(xù)利用效率。據(jù)冶金行業(yè)統(tǒng)計(jì),煉焦煤灰分每降低1個百分點(diǎn),焦炭灰分可降低1.33個百分點(diǎn),生鐵產(chǎn)量可提高3個百分點(diǎn);焦炭硫份降低0.1個百分點(diǎn),生鐵產(chǎn)量可提高2個百分點(diǎn)。發(fā)電用煤灰分每降低1%,每度電的標(biāo)準(zhǔn)耗煤減少2-5g,全國每年可減少CO2的排放量約1500-3750萬噸,可有效提高燃煤發(fā)電效率,減少排灰量和環(huán)境污染。

煤炭分選加工能夠?qū)崿F(xiàn)煤巖分離和煤基材料的制備。煤中過量灰分引起氣缸結(jié)渣,制約著代油水煤漿的發(fā)展;以活性炭為代表的煤基材料,更對原料煤中的灰分雜質(zhì)有著嚴(yán)格的要求。近年來,環(huán)境問題越來越受到世界的廣泛關(guān)注,活性炭的需求量也急速增加,以生物質(zhì)和石油為原料生產(chǎn)碳材料的昂貴費(fèi)用,為高檔煤基材料發(fā)展帶來了前所未有的契機(jī)。受洗選精度限制,常規(guī)洗選方法無法提純出更高純度的超純煤,通過煤炭超純制備工藝與設(shè)備研究,采用了梯級精選分布脫灰新工藝,并在終端分選環(huán)節(jié)采用等密度精選工藝,以實(shí)現(xiàn)臨近密度物料分離。目前已形成的超純煤下游產(chǎn)品主要有：高級鑄造焦、高檔活性炭、陰極炭塊和電極弧、高品質(zhì)增碳劑、精細(xì)水煤漿、人造石墨、碳化硅等,在國民經(jīng)濟(jì)多個行業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

通過煤炭分選,還能夠提高煤炭產(chǎn)品附加值。煤系共伴生礦物資源主要有高嶺巖、膨潤土、硅藻土、鋁土礦和粉煤灰等。煤系共伴生礦物資源綜合利用可形成“資源—產(chǎn)品—廢棄物—再生資源”反饋式循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,實(shí)現(xiàn)“首—末端全過程治理”,已成為構(gòu)建礦區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)重要組成部分。

2009年,我國原煤入洗率為43%,動力煤入洗率為20%,分別比美國、南非、俄羅斯等煤炭行業(yè)發(fā)達(dá)的國家低12和20個百分點(diǎn)。如果將動力煤入洗率提高到40%,每年將節(jié)約3400萬噸標(biāo)煤,節(jié)約運(yùn)輸耗煤近1000萬噸[12]。原煤提質(zhì)的最有效途徑就是要加大原煤洗選的比例,減少灰分、硫分等。目前我國鐵路運(yùn)輸平均運(yùn)距為600公里,每入洗1億噸原煤,可節(jié)省運(yùn)力96億噸公里[13]。通過煤炭分選加工將煤炭中的雜質(zhì)除掉并且生產(chǎn)出質(zhì)量均勻、用途不同的各種產(chǎn)品,達(dá)到煤炭高效、潔凈、經(jīng)濟(jì)利用的目的,是節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的重大技術(shù)舉措,對于建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會將起到重要作用。

4.切實(shí)解決低品質(zhì)煤利用

低品質(zhì)煤是指高含灰、高含硫、高含水(褐煤)的煤炭或煤炭產(chǎn)品,由于品質(zhì)差而難利用或無法利用。我國煤炭質(zhì)量總體較差,低品質(zhì)煤資源約占煤炭資源總量的40%。高含灰、高含硫、高含水是造成煤炭利用能效低、污染嚴(yán)重的直接原因,低品質(zhì)煤提質(zhì)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要手段。

目前,我國已少量開發(fā)的褐煤90%以上用于燃燒發(fā)電,但高含水使得褐煤的發(fā)熱量低,再加上燃燒過程消耗和帶走的熱量,褐煤利用效率極低,經(jīng)濟(jì)效益也難以保障。煤的內(nèi)在水分通常不能在洗選過程中改變,但表面水分大部分可以脫除。煤炭過高的表面水分不僅影響其使用價值,而且會給電廠的安全運(yùn)行造成威脅。電廠對表面水分過高的煤炭產(chǎn)品是難以接受的。因此,褐煤脫水提質(zhì)是褐煤利用的前提條件。

據(jù)統(tǒng)計(jì),我國SO2年排放量高居世界首位,酸雨已覆蓋國土面積40%左右。2010年第1季度, SO2自2007年以來第一次出現(xiàn)了不降反升的局面,其中燃煤造成的 SO2排放量占總排放量的85%[14]。電廠宜使用硫分不大于1%的低硫煤。硫分1%～3%的中硫煤,通常應(yīng)洗選降硫(如果硫分構(gòu)成以黃鐵礦硫?yàn)橹?洗選可有效排硫),力求產(chǎn)品全硫分不超過1%。硫分大于3%的高硫煤,需采用高效選硫工藝,以求最大限度排硫。通過洗選過程除硫,其費(fèi)用要比電廠采取固硫、脫硫措施少得多。為達(dá)到環(huán)保要求,燃煤電廠都增設(shè)脫硫裝置,對于高硫煤從源頭上進(jìn)行脫硫最為合理。但從整體上講,還沒有解決高硫煤的開發(fā)與利用問題。此外,大量煉焦煤資源由于硫分高,成為一種呆滯的資源。然而,高硫煤仍是我國重要的煤炭資源,降低含硫量對于開發(fā)利用高硫煤和控制SO2的污染具有現(xiàn)實(shí)意義。

隨著煤炭的大規(guī)模開采,原煤灰分越來越高,相當(dāng)一部分礦井達(dá)到30-40%。隨著灰分的增高,鍋爐熱效率降低,特別是當(dāng)灰分超過40%時,熱效率與灰分將以反比線性關(guān)系急劇下降[15]。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì),我國電煤的分選每年可節(jié)約2000-3000萬噸商品煤,減少CO2排放約5000萬噸,減少SO2排放約520萬噸左右。對于焦炭生產(chǎn)來說,若煉焦煤灰分降低1%,焦炭灰分可降低1. 33%,生鐵產(chǎn)量可提高3%。

煤炭是我國的主體能源,我國也是世界上少有的以煤炭為主要能源的國家,但我國用12%的煤炭儲量來支撐占世界40%的煤炭產(chǎn)量,來支撐經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。因此,低品質(zhì)煤資源的開發(fā)利用具有重大的戰(zhàn)略意義。

5.優(yōu)化煤炭產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用布局

我國煤炭產(chǎn)業(yè)布局存在的主要問題是產(chǎn)需逆向分布。在已查明的煤炭儲量中,晉陜蒙寧占67%;新甘青、云貴川渝占20%;其他地區(qū)僅占13%。東部地區(qū)多數(shù)省區(qū)煤炭開發(fā)強(qiáng)度較大,使礦區(qū)乃至地區(qū)的煤炭均衡生產(chǎn)期大大縮短,京津冀、東北、華東、中南地區(qū)煤炭需求量持續(xù)增加,供應(yīng)缺口進(jìn)一步加大。中國煤炭供應(yīng)地主要集中在晉陜蒙寧等主產(chǎn)區(qū),“北煤南運(yùn)、西煤東調(diào)”壓力加大。煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)逆向布局的矛盾更加突出。煤炭布局的總體思路是：“穩(wěn)定調(diào)入?yún)^(qū)生產(chǎn)規(guī)模,增加調(diào)出區(qū)開發(fā)規(guī)模,適度開發(fā)自給區(qū)資源”[16]。

北方的動力煤,煤質(zhì)好、產(chǎn)量大,是我國的資源優(yōu)勢,更應(yīng)積極擴(kuò)大市場,努力增加出口量。我國東南沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),能耗大,煤炭自產(chǎn)嚴(yán)重不足,必須依賴從中西部地區(qū)長期遠(yuǎn)途調(diào)入,既加大了全國的運(yùn)輸壓力,又增加了煤炭售價,極大地影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。為此,國家應(yīng)根據(jù)比較利益的原則,鼓勵沿海缺煤省市用煤大戶進(jìn)口所需要的煤炭,實(shí)行有出有進(jìn)、積極擴(kuò)大出口的煤炭貿(mào)易方針。

中國煤炭進(jìn)口從2009年開始放量,并開始成為凈進(jìn)口國。超過1億噸的煤炭凈進(jìn)口對于9億噸左右的國際煤炭海運(yùn)貿(mào)易量是一個相當(dāng)大的數(shù)字。中國的煤炭市場成為國際煤炭市場重要的組成部分,無論在數(shù)量上還是價格的決定上都舉足輕重,甚至影響到鋼材、海運(yùn)等相關(guān)市場。相對于國內(nèi)超過30億噸的需求,1億噸的凈進(jìn)口雖然無法對龐大的市場構(gòu)成實(shí)質(zhì)性的影響,但也能起到一定的調(diào)節(jié)作用,主要表現(xiàn)在兩個方面,一是對運(yùn)輸壓力的緩解,二是有助于平衡煤種結(jié)構(gòu)。對南方沿海地區(qū)用戶和稀缺煤種用戶而言,進(jìn)口在未來可預(yù)見的較長時期內(nèi)是很好的經(jīng)濟(jì)的選擇,對緩解北煤南運(yùn)的運(yùn)輸瓶頸是十分有益的。在中國北方港口維持一定數(shù)量的合理的煤炭出口,在南方沿海煤炭消費(fèi)集中地區(qū)開展穩(wěn)定規(guī)模的進(jìn)口,將逐步形成“北出南進(jìn)”的格局[17]。

目前,中國工程院正在開展名為“煤炭提質(zhì)與輸配的技術(shù)與戰(zhàn)略研究”的院士科技咨詢項(xiàng)目的研究,探討我國煤炭資源的輸配原則以及兩種資源、兩種市場的途徑與可能。

6.發(fā)展超臨界、超超臨界的燃煤發(fā)電

中國的一次能源結(jié)構(gòu)決定了中國發(fā)電必然以煤電為主的基本格局,截至2009年底,全國發(fā)電設(shè)備容量87407萬千瓦,同比增長10.23%。其中,水電19679萬千瓦,占總?cè)萘?2.51%,同比增長14.01%;火電65205萬千瓦,占總?cè)萘?4.60%,同比增長8.16%;水、火電占總?cè)萘康谋壤确謩e上升0.74個百分點(diǎn)和下降1.45個百分點(diǎn);風(fēng)電并網(wǎng)總?cè)萘?613萬千瓦,同比增長92.26%[18]。隨著電源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,火電的比例雖然會有所下降,按照國家電力規(guī)劃,即使到2020年火電總裝機(jī)容量仍將占全國總裝機(jī)容量的60%以上,專家預(yù)測,到21世紀(jì)中葉,這種格局都不會有太大改變。

在穩(wěn)步發(fā)展的同時,火電所帶來的環(huán)保問題也成為發(fā)展之“痛”。在提出建設(shè)和諧社會和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的環(huán)境下,必須著重考慮火電對環(huán)境的影響,對不可再生能源的影響,火電技術(shù)必須不斷提高,才能適應(yīng)建設(shè)和諧社會的要求。燃煤發(fā)電的先進(jìn)性表現(xiàn)在兩大方面：一是效率高,包括煤的利用效率及發(fā)電效率;二是降低污染,包括煙塵、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染環(huán)境的排放物。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國火電平均供電煤耗比世界先進(jìn)水平高出60g/kw·h左右,因此迫切需要新一代燃煤發(fā)電設(shè)備來裝備電力工業(yè)。

蒸汽輪機(jī)電站的參數(shù)經(jīng)歷了低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界和超臨界參數(shù)的發(fā)展階段,目前正在向超超臨界發(fā)展。超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)指容量為60萬千瓦以上,主蒸汽壓力達(dá)到25MPa以上,溫度達(dá)到593～650℃或者更高的參數(shù),并具有一次再熱或二次再熱循環(huán)的燃煤發(fā)電技術(shù),具有煤耗低、環(huán)保性能好、技術(shù)含量高的特點(diǎn),機(jī)組熱效率一般能夠達(dá)到45%左右,有的更高。同單機(jī)容量的超臨界機(jī)組比亞臨界機(jī)組效率高3%左右,超超臨界機(jī)組比超臨界機(jī)組高2%左右。效率提高大大降低了機(jī)組的發(fā)電煤耗,在我國電源建設(shè)高潮中,超臨界、超超臨界發(fā)電機(jī)組作為一種低煤耗、高效率的發(fā)電方式正在以驚人的速度發(fā)展。

7.做好煤化工技術(shù)與產(chǎn)業(yè)

煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)和熱加工,生產(chǎn)各種化學(xué)品,而這些化學(xué)品中有一些可以作為能源或能源化工品。從長遠(yuǎn)來看,用煤作原料生產(chǎn)油品和醇醚燃料是解決我國石油資源不足的一個重要方向。為此,發(fā)展煤化工在我國具有戰(zhàn)略意義,也是促進(jìn)煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。但需要指出的是,我國發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)要從實(shí)際出發(fā),因地制宜,合理充分地利用資源。

2007年以來,在國際油價急劇震蕩、全球?qū)μ娲ぴ虾吞娲茉吹男枨笤桨l(fā)迫切的背景下,中國的煤化工行業(yè)以其領(lǐng)先的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度成為中國能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分。進(jìn)入2010年以來,全球經(jīng)濟(jì)回暖態(tài)勢漸趨明朗,在國際油價回升預(yù)期的刺激下,國內(nèi)煤制油、煤制烯烴等煤化工行業(yè)發(fā)展速度加快。受天然氣價格上漲影響,煤制天然氣項(xiàng)目投資升溫。煤炭能源化工產(chǎn)業(yè)將在中國能源的可持續(xù)利用中扮演重要的角色,是今后20年的重要發(fā)展方向,這對于中國減輕燃煤造成的環(huán)境污染、降低中國對進(jìn)口石油的依賴均有著重大意義。可以說,煤化工行業(yè)在中國面臨著新的市場需求和發(fā)展機(jī)遇,中國煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景十分可觀[19]。

煤化工不僅對煤炭資源有要求,而且對水資源、生態(tài)環(huán)境、生產(chǎn)技術(shù)、資金和社會資源配置條件等方面的要求也較高,被認(rèn)為是高耗能、高污染、高耗水的產(chǎn)業(yè),技術(shù)創(chuàng)新和水資源是制約中國現(xiàn)代煤化工發(fā)展的瓶頸。引發(fā)國內(nèi)煤化工產(chǎn)業(yè)投資熱潮的還有一個重要因素,那就是世界原油價格不斷上漲,相對于石油化工,煤化工的成本優(yōu)勢比較明顯。沖著終端產(chǎn)品而去的煤化工發(fā)展迅速,項(xiàng)目規(guī)劃多,但落實(shí)得少,而且大多產(chǎn)能過剩,顯示出極大的局限性。針對各地煤化工熱的出現(xiàn),國家早就提出要科學(xué)規(guī)劃、有序發(fā)展煤化工,結(jié)果不但沒有冷下去,反而遍地開花。

科學(xué)發(fā)展煤化工必須要以煤的清潔高效利用為前提,而不是不顧代價地去獲取終端產(chǎn)品與石油化工產(chǎn)品簡單比價上的盈利性。作為實(shí)現(xiàn)煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)工藝起點(diǎn)的煤氣化和煤液化技術(shù),已經(jīng)成為當(dāng)前國民經(jīng)濟(jì)中務(wù)必解決的重大課題。所以應(yīng)從煤炭氣化、液化到多聯(lián)產(chǎn),尋求既低碳又節(jié)能減排的路線與技術(shù),并切實(shí)做好煤化工技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局。

8.推動CO2捕獲與封存的技術(shù)開發(fā)和工程示范

為了保護(hù)和優(yōu)化人類的生存環(huán)境,世界各國都在為減少二氧化碳的排放而努力。近年來興起的二氧化碳捕獲與封存(Carbon Capture&Storage, CCS)技術(shù)成為各國研究的熱點(diǎn)和國際社會減少溫室氣體排放的重要策略。碳捕獲與封存技術(shù),即把工業(yè)生產(chǎn)中化石燃料燃燒產(chǎn)生的CO2進(jìn)行收集并將其安全地存儲于地質(zhì)結(jié)構(gòu)層及其它可以封存CO2的地方,從而達(dá)到減少CO2排放、防止氣候變暖的目的,CCS技術(shù)蘊(yùn)含巨大的社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益,政治影響也十分巨大。

根據(jù)聯(lián)合國氣候變化專門委員會(IPCC)的特別報告,在所有減少溫室氣體的措施中(如節(jié)約與提高能源效率、可再生能源的利用、核能、煤氣轉(zhuǎn)換、CCS等),CCS約占控制全球變暖所必需減少排放量的1/4,可見CCS在未來應(yīng)對全球氣候變化的中心地位。特別是對以煤炭為主要能源的中國更具有重大意義。但我國開展CCS項(xiàng)目仍面臨著很多困難和問題,如缺乏相關(guān)法律和政策的支持、經(jīng)濟(jì)性和商業(yè)模式尚不明確 、推廣CCS的成本太高以及沒有充足的資源完成一個比較全面的CCS示范等等。

最大的瓶頸是CCS技術(shù)。首先,CCS技術(shù)存在的最大風(fēng)險是CO2在地質(zhì)儲層中可能發(fā)生泄漏。如果封存在地質(zhì)構(gòu)造中的部分CO2泄漏到大氣中,考慮到未來CO2封存的規(guī)模可能在億噸級,那么釋放出的CO2可能引發(fā)顯著的氣候變化。此外,如果CO2從封存構(gòu)造中泄漏到其它地質(zhì)構(gòu)造,還可能給人類生活、生態(tài)系統(tǒng)和地下水系統(tǒng)造成危害。其次,CO2的捕獲、封存與利用還存在捕獲與提純、運(yùn)輸和儲存過程中防腐防垢和CO2封存地點(diǎn)的選擇等技術(shù)問題。同時,CCS技術(shù)成本包括捕獲、輸送與封存三部分,每部分要消耗大量的能源,成本高昂。據(jù)估算,每封存1噸CO2最高需要投入52美元?？梢钥隙ǖ氖?隨著時間的推移和技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步,建設(shè)和運(yùn)行CO2捕獲系統(tǒng)的成本將逐漸下降[20]。

開展CCS技術(shù)研發(fā)將為我國未來溫室氣體減排提供一種重要的戰(zhàn)略性技術(shù)選擇。而與重視和關(guān)注CCS相比,目前我國更應(yīng)該重點(diǎn)開發(fā)CCUS (碳捕獲、利用和封存)技術(shù),即重視拓展二氧化碳資源性利用途徑。如果單純?yōu)榱丝刂贫趸嫉呐欧?要額外增加20%以上的能源消耗和較高的投資和運(yùn)營成本為代價,則該技術(shù)在中國的大范圍推廣與應(yīng)用是不可取的[17]。

CCS技術(shù)是最具發(fā)展?jié)摿Φ拇笠?guī)模CO2減排技術(shù),世界上許多國家和公司正在開展相關(guān)的探索性研究與實(shí)踐,隨著技術(shù)的逐漸成熟,CCS技術(shù)成本將進(jìn)一步降低,應(yīng)用前景十分廣闊。

煤炭是能源,更是一個能源體系。煤炭勘探與開采、煤炭加工與轉(zhuǎn)化、煤炭運(yùn)輸與儲藏、煤炭燃燒與利用等環(huán)節(jié)都屬于能源問題。這些環(huán)節(jié)中一個或幾個有較大的變化,就能夠減少二氧化碳排放,就能夠提高利用效率。因此,無論是物質(zhì)形式,還是具體技術(shù),煤炭開發(fā)利用的整個生命周期,實(shí)際上存在一個能源體系。煤炭能源低碳發(fā)展可分為三個層次：在煤炭開發(fā)利用過程的能源利用及節(jié)能;煤炭經(jīng)加工后提高能效(減少排放)或非燃料利用;煤炭(固態(tài))直接轉(zhuǎn)化為氣體或液態(tài)燃料(原料)。大體包括煤炭高效開發(fā)、煤層氣與煤系能源開發(fā)利用、清潔煤產(chǎn)品(燃料、原料、材料)、低熱值煤及利用、褐煤與高硫煤的開發(fā)與利用、煤基焦炭、油品及天然氣(煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù))、煤炭潔凈燃燒與利用(IGCC、CCS)等。在這些方面,國家已付出巨大努力,取得巨大成效。煤炭工作者應(yīng)圍繞兩個國家目標(biāo)：貢獻(xiàn)能源、實(shí)現(xiàn)環(huán)保,走出一條以煤為主的能源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路。國務(wù)委員劉延?xùn)|同志在參加中國礦業(yè)大學(xué)百年校慶慶典大會上的講話中指出：“中國礦業(yè)大學(xué)有能力也有義務(wù),有責(zé)任在破解能源資源瓶頸中發(fā)揮重要的作用”,“特別要著眼于應(yīng)對氣候變化、促進(jìn)高能效低碳排放的研發(fā)和推廣運(yùn)用,建立多元化的低碳能源技術(shù)體系,推動高碳能源低碳利用,來實(shí)現(xiàn)高碳經(jīng)濟(jì)向低碳經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型”。作為全國煤炭高等教育的最高學(xué)府,我校應(yīng)繼續(xù)保持在煤炭科技領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,積極承擔(dān)國家具有高顯示度的煤炭重大工程科學(xué)研究項(xiàng)目,重點(diǎn)解決資源勘探、深部地下工程、煤礦重大災(zāi)害防治、煤炭綠色開采與礦區(qū)生態(tài)環(huán)境、大型礦井裝備、煤炭加工提質(zhì)、煤炭高效清潔利用等煤炭和資源開發(fā)方面的重大工程實(shí)踐問題和基礎(chǔ)理論研究,更好地服務(wù)煤炭工業(yè)母體,引領(lǐng)與支撐我國煤炭與礦業(yè)科技發(fā)展。

[1] 張國寶.加快推動煤炭行業(yè)科學(xué)發(fā)展[N].人民日報, 2010-11-26.

[2] 全國工業(yè)清潔生產(chǎn)工作會議在京召開苗圩出席并講話 [EB/OL]. http：//miaowei.miit.gov.cn/ n11293472/n11294447/n11294536/n11294882/ 13462769.html.

[3] 中國工程院.先進(jìn)能源技術(shù)咨詢研究總報告[R].2001.

[4] 余力.中國煤炭資源的開發(fā)和利用——對如何節(jié)能減排的思考[J].中國煤炭,2008,34(6)：27-31.

[5] 李仁堂.矸石換煤帶來的連鎖效應(yīng)—邢臺礦攻克建筑物下綜采固體充填難關(guān)紀(jì)實(shí)(上)[N].中國煤炭報,2009-06-11.

[6] 劉偉.“骨頭縫里的肉也是肉”——對薄煤層資源開采的幾點(diǎn)思考[J/OL].中國煤炭網(wǎng),2010-9-20.

[7] 彭蘇萍.中國能源報[N].2009-12-28(24).

[8] 國家煤層氣“十一五”規(guī)劃[EB/OL].http：//www. sdpc.gov.cn/nyjt/nyzywx/t20060626_74591.htm.

[9] 2009—2012年我國煤矸石工業(yè)投資分析及前景預(yù)測報告[EB/OL].http：//www.bokee.net/company/ weblog_viewEntry/2410524.html.

[10] 張國寶.堅(jiān)持抽采利用并舉統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各方力量 全面推進(jìn)煤礦瓦斯治理和煤層氣產(chǎn)業(yè)化開發(fā)——在全國煤礦瓦斯防治工作會議上的工作報告[EB/OL]. http：//www.ndrc.gov.cn/nyjt/mkwsfzzl/mjywj/ t20090910_301654.htm.

[11] 2010全國煤炭工作會議資料[Z].

[12] 方君實(shí).轉(zhuǎn)變煤炭工業(yè)發(fā)展方式推進(jìn)煤炭工業(yè)科學(xué)發(fā)展[J].能源與技術(shù)管理,2010,第6期.

[13] 申寶宏.高碳能源低碳化利用途徑分析[J].中國能源,32(1)：10-13.

[14] 環(huán)境保護(hù)部,2010.

[15] 于爾鐵.21世紀(jì)的選煤與電煤[J].中國煤炭,2000, 26(3)：5-7.

[16] 煤炭工業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃[EB/OL].http：//baike. baidu.com/view/941524.htm.

[17] 李陽丹.中國煤炭市場新格局：從北煤南運(yùn)到北出南進(jìn)[N/OL].http：//www.chinanews.com/ny/2010/ 07-16/2405871.shtml.

[18] 2009年全國發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)8.74億千瓦[EB/ OL]. http：//www.miit.gov.cn/n11293472/ n11293832/n11294132/n12858387/12966791.html.

[19] 中投顧問.2010-2015年中國煤化工行業(yè)投資分析及前景預(yù)測報告[R].

[20] 張衛(wèi)東.碳捕集與封存技術(shù)的現(xiàn)狀與未來[J].中外能源,2009,14(11)：7-14.

Reflection on Low-carbon Development of Coal Energy in China

LIU Jiong-tian

(China University of Mining&Technology,Xuzhou 221116,China)

The new concept of“l(fā)ow-carbon”was brought about by energy security and climate change which are the two complications in the world.China,as a big country in energy consumption and carbon emission,bears the enormous pressure in emission reduction.With the rapid development of China’s national economy,substantial increase in demands for coal and occurrence conditions of primary energy has determined the role of coal as the basic energy of China.However,serious environmental pollution and resource waste are caused by the unreasonable exploitation and utilization of coal.Coal is a kind of high-carbon energy and there is a direct or indirect carbon emission in the mining,separation,processing and utilization of coal.The low-carbon development of coal energy refers to the reduction of greenhouse gas emission and improvement ofutilization efficiency of coalresources in the process of coal exploitation.This new concept will achieve low energy consumption,high energy efficiency and low carbon emissions,which is consistent with national energy security and energy-saving emission reduction requirements.Therefore,the low-carbon development of coal energy is the problem which must be faced in exploring the strategies for sustainable development of energy with Chinese characteristics.

coalenergy;low-carbon development;energy security;energy conservation and emission reduction

F120.4;F420

A

1009-105X(2011)01-0005-08

2011-01-14

劉炯天(1963-),男,教授,博士生導(dǎo)師,中國工程院院士,主要從事微細(xì)粒分選與潔凈煤技術(shù)研究。