我國潔凈煤技術(shù)2035發(fā)展趨勢與戰略對策研究
中國工程科學(xué)
循環(huán)流化床發(fā)電
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《中國循環(huán)流化床發(fā)電》雜志微信公眾號
發(fā)展潔凈煤技術(shù)，實(shí)現煤炭清潔高效利用一直是全球關(guān)注的重點(diǎn)，煤炭是我國長(cháng)期以來(lái)最重要的一次能源。根據國家統計局數據顯示，2018年我國煤炭消費總量達到2.74×109t標準煤，占能源消費總量的59%。燃煤發(fā)電在我國電力結構中具有重要基礎地位，預計到2030年燃煤發(fā)電占比仍將達到約50%。然而大規模、高強度的煤炭開(kāi)發(fā)利用，一方面造成了我國一些重要產(chǎn)煤區水資源與地表生態(tài)破壞；另一方面也引發(fā)了諸多地區大范圍煤煙型空氣污染等環(huán)境問(wèn)題。與此同時(shí)，我國是全球最大的CO2排放國，其中燃煤引起的CO2排放占我國化石燃料排放總量的80%左右。潔凈煤技術(shù)的發(fā)展對于促進(jìn)我國煤基能源的可持續發(fā)展，保障國家能源安全，治理大氣污染及應對氣候變化都具有重要的戰略意義。
在國外，煤炭資源的主要用途為燃煤發(fā)電，美國、歐洲、日本、澳大利亞等發(fā)達國家和地區均高度重視清潔燃煤發(fā)電技術(shù)的開(kāi)發(fā)與示范，特別是先進(jìn)燃煤發(fā)電技術(shù)及CO2減排技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。我國已建成世界上規模最大的清潔高效煤電系統，排放標準世界領(lǐng)先。煤炭清潔利用產(chǎn)業(yè)已被確定為“綠色產(chǎn)業(yè)”，大力發(fā)展潔凈煤技術(shù)成為促進(jìn)我國煤炭產(chǎn)業(yè)轉型升級的重要途徑。隨著(zhù)技術(shù)創(chuàng )新能力的提升與能源、環(huán)境問(wèn)題治理的日益突顯，在燃煤發(fā)電、煤化工和資源綜合利用等諸多領(lǐng)域，潔凈煤技術(shù)具有巨大應用前景和市場(chǎng)潛力。
為推動(dòng)科技發(fā)展和科技競爭力提升，世界各國紛紛開(kāi)展工程科技發(fā)展戰略研究工作，重視開(kāi)展技術(shù)預見(jiàn)，并據此制定中長(cháng)期的科技戰略規劃，提前布局基礎研究、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和重大工程示范，如美國的年度重大科技戰略計劃和戰略研究報告、歐洲的“里斯本戰略”和“歐盟2020戰略”、日本每5年一次的技術(shù)預見(jiàn)調查等，均涵蓋能源領(lǐng)域。我國也公布了《能源技術(shù)革命創(chuàng )新行動(dòng)計劃（2016—2030）》，中國工程院、中國科學(xué)院等研究機構也已開(kāi)展了系統的技術(shù)預見(jiàn)工作。
今后10－15年是我國潔凈煤技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。積極發(fā)展先進(jìn)的、顛覆性的煤炭轉化與利用技術(shù)，大力推進(jìn)面向2035的潔凈煤技術(shù)創(chuàng )新，有利于提升我國煤炭企業(yè)和行業(yè)的科技競爭力，實(shí)現我國煤炭工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，形成引領(lǐng)世界的煤炭清潔高效轉化與利用的新興產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)我國構建綠色低碳、安全高效的現代能源體系，支撐能源革命和能源強國建設。
?。ㄒ唬崈裘杭夹g(shù)的概念與分類(lèi)
潔凈煤技術(shù)又稱(chēng)清潔煤技術(shù)（CCT），指在煤炭清潔利用過(guò)程中旨在減少污染排放與提高利用效率的燃燒、轉化合成、污染控制、廢物綜合利用等先進(jìn)技術(shù)（不包括開(kāi)采部分），其主要技術(shù)方向見(jiàn)表1。根據煤炭利用過(guò)程，可簡(jiǎn)要分為前端的煤炭加工與凈化技術(shù)，中端的煤炭燃燒、轉化、污染物控制技術(shù)和后端的廢棄物處理、碳減排及綜合利用技術(shù)3大類(lèi)。
技術(shù)是具有生命周期的，其隨著(zhù)時(shí)間的推進(jìn)不斷完善和進(jìn)步，甚至產(chǎn)生突破性或顛覆式的更新?lián)Q代，因而需要對當前潔凈煤技術(shù)的先進(jìn)性開(kāi)展動(dòng)態(tài)評價(jià)，以形成具有時(shí)效性的潔凈煤技術(shù)范疇。表2構建了潔凈煤技術(shù)先進(jìn)性評價(jià)指標體系，從技術(shù)的潔凈貢獻系數、成熟度、領(lǐng)先程度、應用前景和突破難度5個(gè)維度給出了潔凈煤技術(shù)的遴選標準。
注：專(zhuān)家根據技術(shù)先進(jìn)性表現進(jìn)行指標的定量打分，評價(jià)指標采用極大型指標，取值范圍為 0~10 分。
三、潔凈煤關(guān)鍵前沿技術(shù)發(fā)展研判與發(fā)展現狀
（一）潔凈煤技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域與技術(shù)方向
全球潔凈煤技術(shù)的發(fā)展方向長(cháng)期受各個(gè)國家潔凈煤政策與行動(dòng)計劃的引導?？傮w上，全球潔凈技術(shù)發(fā)展可以分成“減污染”與“碳減排”兩個(gè)階段。①前期是主要圍繞燃燒與污染物控制的潔凈技術(shù)發(fā)展時(shí)期，其中主要引導政策包括美國的潔凈煤技術(shù)規范計劃（CCTDP，1984年）和潔凈煤計劃（CCPI，2002年）；歐盟的第五框架計劃（1998—2002年）和第六框架計劃（2002—2006年）；日本2000 年提出的“21世紀煤炭計劃”等。②近年來(lái)，各國更加關(guān)注CO2減排和先進(jìn)發(fā)電技術(shù)，其中CCS/CCUS、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)/整體煤氣化燃料電池聯(lián)合循環(huán)（IGCC/IGFC）是最受關(guān)注的潔凈煤技術(shù)。相關(guān)重要的推動(dòng)政策有美國的《清潔電力計劃》和《碳排放標準》，歐盟提出的歐盟第七框架計劃（2007—2013年）和“能源2020”以及2015年日本制定的“IGFC發(fā)展規劃”等。
我國在1997年印發(fā)的《中國潔凈煤技術(shù)“九五”計劃和2010年發(fā)展綱要》是最早的促進(jìn)中國潔凈煤技術(shù)發(fā)展的指導性文件。在“十一五”期間，潔凈煤技術(shù)被列入國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃），成為能源技術(shù)領(lǐng)域主題之一。進(jìn)入“十三五”以來(lái)，我國頒布了《煤炭工業(yè)發(fā)展“十三五”規劃》《關(guān)于促進(jìn)煤炭安全綠色開(kāi)發(fā)和清潔高效利用的意見(jiàn)》《煤炭清潔高效利用行動(dòng)計劃（2015—2020年）》《國家能源局關(guān)于印發(fā)〈煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規劃〉的通知》等一系列政策文件。另外，2016年，國家發(fā)展和改革委員會(huì )與國家能源局聯(lián)合發(fā)布《能源技術(shù)革命創(chuàng )新行動(dòng)計劃（2016—2030年）》，具體給出了面向2030 年煤炭開(kāi)采和清潔利用等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展路線(xiàn)圖。同時(shí)，煤炭清潔高效利用已被列入我國科技創(chuàng )新2030重大工程和項目。
本文根據《面向2035潔凈煤工程技術(shù)發(fā)展戰略》項目研究成果，確定了10項面向2035的潔凈煤前沿技術(shù)，相應的技術(shù)先進(jìn)性評分見(jiàn)表3。結合技術(shù)的先進(jìn)性、突破難度和應用前景等具體表現（見(jiàn)圖1），綜合研判排名前三的700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)、先進(jìn)IGCC/IGFC技術(shù)和CCUS技術(shù)為我國面向2035年最主要的潔凈煤前沿技術(shù)。
表 3 面向2035的潔凈煤前沿技術(shù)及先進(jìn)性評分
（二）前沿潔凈煤技術(shù)發(fā)展態(tài)勢
超超臨界發(fā)電技術(shù)是通過(guò)高溫、高壓來(lái)提升熱力效率，700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)指在700℃/35MPa 及以上的條件下的機組發(fā)電技術(shù)，研究表明通過(guò)增加再熱次數其效率可達50%以上，其節能減排經(jīng)濟效益是 600℃超超臨界技術(shù)的6倍，同時(shí)可以降低CO2的捕獲成本，有助于推進(jìn)CCUS技術(shù)的應用。
早在20世紀90年代末期，美國、歐盟等國家和地區在現有600℃超超臨界發(fā)電技術(shù)的基礎上提出了700℃先進(jìn)超超臨界燃煤發(fā)電研究計劃，如歐盟的“AD700”先進(jìn)超超臨界發(fā)電計劃、美國的“超超臨界燃煤發(fā)電機組鍋爐材料和汽輪機研究”計劃等，推動(dòng)了鍋爐和汽輪機高溫材料研發(fā)、加工性能測試及關(guān)鍵部件測試等技術(shù)取得重大突破，但在示范電站建設方面進(jìn)展并不順利，截至目前全球尚未形成700℃超超臨界燃煤示范電站。
我國是國際上投運600℃超超臨界機組最多的國家，同時(shí)注重700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)創(chuàng )新發(fā)展。為此，我國在2010年成立700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)創(chuàng )新聯(lián)盟，2011年設立700℃超超臨界燃煤發(fā)電關(guān)鍵設備研發(fā)及應用示范項目，2015 年12月全國首個(gè)700℃關(guān)鍵部件驗證試驗平臺成功實(shí)現投運。
2. 先進(jìn)IGCC/IGFC 技術(shù)
IGCC/IGFC發(fā)電技術(shù)被視為具有顛覆性的煤炭清潔利用技術(shù)，可實(shí)現燃煤發(fā)電近零排放的清潔利用，供電效率有望達到60% 以上，大大降低供電煤耗，一旦取得突破將是具有革命性意義的潔凈煤技術(shù)。
IGCC是煤氣化制取合成氣后，通過(guò)燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電方式生產(chǎn)電力的過(guò)程，被認為是有發(fā)展前途的清潔煤發(fā)電技術(shù)之一，美國、日本、荷蘭、西班牙等國家已相繼建成IGCC示范電站。2012年11月我國華能天津250MWIGCC示范機組投入商業(yè)運行，該示范電站是我國首套自主研發(fā)、設計、建設、運營(yíng)的 IGCC 示范工程，已實(shí)現粉塵和SO2排放濃度低于1mg/Nm3、NOx排放濃度低于50mg/Nm3 ，排放達到了天然氣發(fā)電水平，同時(shí)發(fā)電效率比同容量常規發(fā)電技術(shù)高4%－6%。
IGFC是以氣化煤氣為燃料的高溫燃料電池發(fā)電系統，包括固體氧化物燃料電池（SOFC）和熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC），兼備IGCC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，其效率可達60%以上。IGFC不同于IGCC的物理燃燒發(fā)電方式，其采用燃料電池直接發(fā)電，實(shí)現了煤基發(fā)電由單純熱力循環(huán)發(fā)電向電化學(xué)和熱力循環(huán)復合發(fā)電的技術(shù)跨越，其煤電效率理論上可提高近一倍，同時(shí)還具有降低CO2捕集成本，實(shí)現CO2及污染物近零排放的優(yōu)勢。
目前，以SOFC為代表的高溫燃料電池技術(shù)快速發(fā)展，美國和日本燃料電池產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化應用走在世界前列。2010年，美國布魯姆能源公司（Bloom Energy）制造了全球第一個(gè)商業(yè)化SOFC產(chǎn)品（ES-5000 Bloom Energy Server），功率為100kW。2017年，日本三菱重工公司推出了代號為Hybrid-FC的250kWSOFC與微型燃氣輪機聯(lián)合發(fā)電系統商業(yè)化產(chǎn)品，系統整體效率為65%。我國同樣重視高溫燃料電池技術(shù)發(fā)展，在國家級重大科研項目的支持下，開(kāi)展了高溫燃料電池電堆、發(fā)電系統和相關(guān)基礎科學(xué)問(wèn)題的研究。我國于2017年啟動(dòng)了“CO2近零排放的煤氣化發(fā)電技術(shù)”國家重點(diǎn)研發(fā)項目，使我國領(lǐng)先世界各國較早地布局了IGFC相關(guān)技術(shù)研發(fā)和開(kāi)展IGFC發(fā)電系統試驗平臺示范。
CCUS技術(shù)是把生產(chǎn)過(guò)程中排放的CO2進(jìn)行提純，繼而投入到新的生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行循環(huán)再利用。CCUS技術(shù)是CCS技術(shù)的升級，可實(shí)現CO2的再利用。前沿技術(shù)包括：先進(jìn)的CO2捕集技術(shù)，地質(zhì)、化工、生物和礦化等CO2利用前沿技術(shù)以及CO2地質(zhì)封存關(guān)鍵技術(shù)等。
近年來(lái)，全球各國正積極推進(jìn)CCUS技術(shù)的發(fā)展和應用。2018年，配有碳捕獲與封存裝置的美國Petra Nova煤電廠(chǎng)正式投運（裝機容量為240MW，年減排 1×106tCO2），成為首家實(shí)現碳減排的商業(yè)化電廠(chǎng)。同年，美國提出CO2捕集與封存獲得稅收抵免50美元/t，CO2驅油與封存獲得稅收抵免35美元/t 的優(yōu)惠政策以推動(dòng)CCUS技術(shù)發(fā)展。在 O2清潔高效轉化與利用方面，德國等國家在固體氧化物電解池（SOEC）技術(shù)方向上已取得一定的進(jìn)展，其技術(shù)方案是利用可再生能源電力電解水和CO2制取合成氣、天然氣以及液態(tài)燃料。我國也十分重視低碳技術(shù)，不斷加快推進(jìn)CCUS示范項目，如2017年陜西延長(cháng)石油（集團）有限公司開(kāi)展了延長(cháng)石油3.6×105t/a CO2捕集、管輸、驅油和封存一體化示范、2018年開(kāi)始施工建設的華潤電力（海豐）有限公司碳捕集測試平臺、神華國華錦界電廠(chǎng)1.5×105t/a CO2 捕集裝置等。綜上，世界各國在CO2捕集、CO2驅油、CO2封存和CO2利用等方面取得了進(jìn)展，但在商業(yè)化方面仍存在一定困難。
四、面向2035的我國潔凈煤技術(shù)發(fā)展戰略目標與主要任務(wù)
?。ㄒ唬┪覈鴿崈裘杭夹g(shù)的發(fā)展戰略思路與目標
煤炭是我國的主體能源和重要工業(yè)原料，基于潔凈煤技術(shù)創(chuàng )新推動(dòng)煤炭清潔高效利用將是保障我國能源安全與能源行業(yè)可持續發(fā)展的重要舉措。潔凈煤技術(shù)的發(fā)展需依靠科技創(chuàng )新，在提高煤炭發(fā)電效率、推動(dòng)現代煤化工產(chǎn)業(yè)升級示范以及燃煤污染物超低排放和CO2減排、煤炭資源綜合利用等方面取得突破性發(fā)展。其中，為實(shí)現高效、節能和低污染的目標，開(kāi)發(fā)清潔、低碳、高效的發(fā)電技術(shù)是煤炭利用的核心，研發(fā)現代煤化工技術(shù)是煤炭轉化的重點(diǎn)。
到2035年全面形成煤炭清潔高效利用技術(shù)體系。煤炭集中高效利用比例提高到90%以上；燃煤發(fā)電及超低排放技術(shù)進(jìn)入國際領(lǐng)先水平，完成900 MW 級 IGCC 發(fā)電系統、100MW級IGFC發(fā)電系統示范，發(fā)電效率達到 60%，污染物實(shí)現近零排放，CO2捕集率達到95%以上。面向2035年構建的我國潔凈煤技術(shù)發(fā)展戰略目標及技術(shù)路線(xiàn)圖詳見(jiàn)圖2。在該技術(shù)路線(xiàn)圖中，先進(jìn)發(fā)電技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)、IGCC/IGFC技術(shù)和CCUS技術(shù)；煤炭轉化技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展煤炭深加工的先進(jìn)技術(shù)。
圖 2 潔凈煤技術(shù)面向2035的發(fā)展戰略目標及技術(shù)路線(xiàn)圖
（二）我國潔凈煤技術(shù)的發(fā)展戰略任務(wù)與實(shí)施路徑
1. 持續提升燃煤發(fā)電效率，逐步實(shí)現燃煤污染物近零排放
加快優(yōu)化用煤結構，提高電煤消費比重，大幅縮減工業(yè)用煤和民用散燒煤，使燃煤發(fā)電成為主要的用煤領(lǐng)域。全面實(shí)施燃煤電廠(chǎng)超低排放，是推進(jìn)煤炭清潔化利用、改善大氣環(huán)境質(zhì)量的重要舉措，是煤電持續發(fā)展的關(guān)鍵因素。全面實(shí)施燃煤電廠(chǎng)節能及超低排放升級改造，堅決淘汰關(guān)停落后產(chǎn)能和不符合相關(guān)強制性標準要求的燃煤機組。到2035年，煤炭用于發(fā)電（燃燒 + 燃料電池）的比重和煤炭發(fā)電效率進(jìn)一步提高，超低污染物排放煤電機組和近零排放IGFC燃料電池發(fā)電占全國煤電的90%以上（超低污染物排放煤電機組占燃煤發(fā)電的80%），徹底消除散煤及小鍋爐的散煤使用。
2. 推動(dòng)煤炭深加工產(chǎn)業(yè)升級示范
進(jìn)一步提升高效率、低消耗、低成本的煤制燃料和化學(xué)品等現代煤炭深加工技術(shù)并實(shí)現工業(yè)化應用，形成具有自主知識產(chǎn)權的燃煤污染物凈化一體化工藝設備成套技術(shù)，實(shí)現煤化工廢水安全高效處理，突破煤化工與煉油、石化化工、發(fā)電、可再生能源、燃料電池等系統耦合集成技術(shù)并完成工業(yè)化示范，加快形成天然氣、乙二醇、超清潔油品、航天和軍用特種油品、基礎化學(xué)品、專(zhuān)用和精細化學(xué)品等能源化工產(chǎn)品市場(chǎng)。
加快推動(dòng)煤炭深加工產(chǎn)業(yè)工藝技術(shù)裝備的研發(fā)與升級示范。重點(diǎn)內容包括：①加快提升煤間接液化產(chǎn)能，實(shí)施能量梯級利用，繼續研發(fā)用于航天、軍用等的特種油品；②推動(dòng)百萬(wàn)噸級煤間接液化示范項目，研發(fā)新的工藝、催化劑和高溫費托工藝，加快實(shí)現潤滑油、液蠟、烯烴等商業(yè)推廣；③開(kāi)展煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制芳烴等煤制化學(xué)品研發(fā)，通過(guò)新工藝技術(shù)、設備及催化劑實(shí)現產(chǎn)品高端化、差異化發(fā)展；④優(yōu)化已建成的煤制天然氣示范項目，加大具有自主知識產(chǎn)權的甲烷化成套工藝技術(shù)、設備及催化劑開(kāi)發(fā)力度，提高在高負荷條件下連續、穩定和清潔生產(chǎn)的能力；⑤加強低階煤分質(zhì)分級利用及水處理技術(shù)研發(fā)及示范，進(jìn)一步優(yōu)化和完善低階煤的熱解技術(shù)工藝和設備、突破氣固液分離難、提升焦油品質(zhì)、半焦合理高效利用、焦油加工延伸等技術(shù)；⑥煤炭深加工共性技術(shù)研發(fā)與示范，主要包括大型空分技術(shù)、氣化技術(shù)、先進(jìn)節水、環(huán)保治理技術(shù)和資源化技術(shù)。
3. 積極推進(jìn)CO2捕集、利用與封存產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
為提升CCUS技術(shù)商業(yè)化推廣應用的經(jīng)濟性，需要重點(diǎn)研發(fā)新一代高效低能耗的CO2吸收劑和捕集材料、CO2規?；妮斔图夹g(shù)與CCS技術(shù)、增壓富氧燃燒、CO2采油/氣/水/熱等前沿新技術(shù)。加強電站和捕集端深度整合、高參數大通量設備研制、地質(zhì)封存長(cháng)期監測等應用技術(shù)研究。提升CO2近零排放的煤氣化發(fā)電技術(shù)（重點(diǎn)為IGCC和IGFC）等先進(jìn)發(fā)電技術(shù)與 CCUS技術(shù)的協(xié)同研發(fā)能力，將CO2捕集與封存作為煤炭清潔發(fā)電利用的示范建設重點(diǎn)內容，并進(jìn)一步突破CO2驅采原油技術(shù)、SOEC制備合成氣、CO2重整煤（半焦）制CO技術(shù)等CO2利用的前沿技術(shù)，加快推進(jìn) CO2利用產(chǎn)業(yè)化。
4. 加強顛覆性技術(shù)的基礎研究與技術(shù)攻關(guān)
加大對700℃先進(jìn)超超臨界發(fā)電技術(shù)、IGCC/IGFC的煤炭清潔發(fā)電技術(shù)的基礎研究與技術(shù)攻關(guān)。重點(diǎn)研究系統設計優(yōu)化，包括電站總體設計、鍋爐和汽機總體設計；高溫耐熱合金材料的研發(fā)，重點(diǎn)是掌握具有自主知識產(chǎn)權的高溫材料、主機關(guān)鍵部件的制造方法，實(shí)現超超臨界等發(fā)電技術(shù)的商業(yè)化大規模應用。
IGCC突破性技術(shù)的研究重點(diǎn)包括：適應不同煤種、系列化、大容量的先進(jìn)煤氣化技術(shù)，適用于IGCC的F級以及H級燃氣輪機技術(shù)、低能耗制氧技術(shù)、煤氣顯熱回收利用技術(shù)等，同時(shí)通過(guò)高效、低成本IGCC工業(yè)示范，掌握和改進(jìn)IGCC系統集成技術(shù)，降低造價(jià)，積累IGCC電站的實(shí)際運行、檢修和管理經(jīng)驗。
為進(jìn)一步提升IGCC效率和CO2捕集經(jīng)濟性，需要重點(diǎn)開(kāi)發(fā)大型IGFC顛覆性煤炭發(fā)電技術(shù)，即整體煤氣化熔融碳酸鹽燃料電池（IG-MCFC）和整體煤氣化固體氧化物燃料電池（IG-SOFC）。其中IG-MCFC要突破大面積MCFC關(guān)鍵部件設計與制造技術(shù)、大容量電池堆組裝與燒結運行技術(shù)、CO2膜氣體分離技術(shù)和IG-MCFC 系統集成技術(shù)；IG-SOFC 要重點(diǎn)突破煤氣化燃料 SOFC發(fā)電技術(shù)、透氧膜供氧技術(shù)、SOEC電解技術(shù)和 IG-SOFC系統集成與優(yōu)化技術(shù)。到2035年，實(shí)現IGFC 電站兆瓦級產(chǎn)業(yè)化，同時(shí)具有全產(chǎn)業(yè)鏈的兆瓦級的燃料電池（SOFC、MCFC）和IGFC電站的制造能力。
5. 設立IGCC/IGFC重大工程科技專(zhuān)項
以提高煤炭發(fā)電效率，實(shí)現煤炭發(fā)電近零排放，推動(dòng)煤氣化發(fā)電多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化為目標，集中攻克新一代IGCC和IGFC工程科技中的重大關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)一步提升煤炭發(fā)電效率，重點(diǎn)突破近零排放的煤氣化發(fā)電技術(shù)，全面提升煤氣化發(fā)電清潔高效利用領(lǐng)域的工藝、系統、裝備、材料、平臺的自主研發(fā)能力，取得基礎理論研究的重大原創(chuàng )性成果，實(shí)現工業(yè)應用示范，為實(shí)現煤氣化發(fā)電多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化提供科技支撐。
五、我國潔凈煤技術(shù)發(fā)展對策和建議
未來(lái)20年，我國仍將是全球煤炭資源開(kāi)發(fā)利用大國，但煤炭在能源消費結構中的比重將持續降低，煤炭消費總量將步入平臺期，燃煤發(fā)電將成為主要的用煤領(lǐng)域。受地區和企業(yè)間潔凈煤技術(shù)發(fā)展不平衡、核心技術(shù)自主創(chuàng )新能力短板、管理機制與政策環(huán)境不完善、科技投入與人才培養有待加強等多重因素制約，當前我國尚未實(shí)現煤炭的清潔高效利用，但在部分潔凈煤技術(shù)的研發(fā)、裝備制造和工程示范等方面已取得全球領(lǐng)先水平。特別是在700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)、先進(jìn) IGCC/IGFC技術(shù)以及煤炭深加工技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面已具有一定的國際競爭力，因此，亟待面向2035重點(diǎn)發(fā)展潔凈煤前沿技術(shù)。
（一）加快調整用煤結構與產(chǎn)業(yè)，前瞻規劃潔凈煤技術(shù)與煤炭產(chǎn)業(yè)的長(cháng)遠發(fā)展
加強國家中長(cháng)期煤炭發(fā)展的頂層設計，保持潔凈煤技術(shù)相關(guān)政策的連續性和有效性，規范技術(shù)創(chuàng )新的周期性與煤炭能源政策協(xié)調管理。財稅政策需向用煤結構優(yōu)化與節能提效方面傾斜，開(kāi)展煤炭清潔高效利用的配套法律、法規、政策及環(huán)保激勵機制研究，建立完善的市場(chǎng)激勵手段引導企業(yè)優(yōu)先發(fā)展和運用先進(jìn)潔凈煤技術(shù)。持續提升發(fā)電用煤效率，逐步管控燃煤發(fā)電污染物排放從超低排放進(jìn)入近零排放時(shí)代。
建立清潔高效利用產(chǎn)業(yè)“用煤”的行業(yè)技術(shù)選擇標準，針對煤炭利用與轉化效率、污染物排放和碳排放情況建立潔凈煤技術(shù)的備選庫、可行性評價(jià)規范和補貼標準，通過(guò)規范化技術(shù)管理實(shí)現潔凈煤技術(shù)發(fā)電的持續、可靠、達標、經(jīng)濟運行?；谔际袌?chǎng)交易、碳排放的政策引導，將CCUS技術(shù)成本轉移至最終消費端，提升CCUS技術(shù)的經(jīng)濟可行性。積極引導先進(jìn)煤化工、煤炭分質(zhì)分級利用，研究“低階煤制氫”“煤基燃料電池發(fā)電”等技術(shù)，為未來(lái)煤炭的更大規模充分利用提供可能。
（二）優(yōu)先發(fā)展適應國情的煤炭深加工技術(shù)路線(xiàn)，科學(xué)布局現代煤化工產(chǎn)業(yè)
提高煤炭深加工用煤質(zhì)量，降低燃料用煤比例；優(yōu)先發(fā)展適應中國國情的煤炭分級利用技術(shù)，深入研究煤質(zhì)與氣化爐的適用性，開(kāi)展低階煤提質(zhì)、煤炭氣化、新型催化劑等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。
建立現代煤化工產(chǎn)業(yè)合理布局的評價(jià)體系，對建成示范的煤制油、煤制烯烴、煤制氣等技術(shù)方案開(kāi)展綜合評價(jià)，優(yōu)化深加工技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑，淘汰污染大、效率低的落后煤化工項目。協(xié)調地方政府加強監管力度，完善現代煤化工標準規范和環(huán)境審批流程。對具有自主知識產(chǎn)權的煤化工技術(shù)、裝備研發(fā)和示范情況開(kāi)展科學(xué)評估，特別是開(kāi)展對成套技術(shù)裝備的向外輸出潛力分析，推動(dòng)煤炭深加工產(chǎn)業(yè)“走出去”，開(kāi)拓國外煤炭資源與市場(chǎng)。
（三）依托重大科研項目，積極部署顛覆性技術(shù)研發(fā)與工程示范
加強清潔高效燃煤發(fā)電、低污染物排放和碳減排等潔凈煤技術(shù)研發(fā)的政策扶植，明確煤炭清潔高效轉化與利用技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向，鼓勵企業(yè)與研究機構聯(lián)合開(kāi)展煤炭清潔高效發(fā)電技術(shù)研發(fā)與工程示范。加快開(kāi)展燃煤電站超低排放、IGCC/IGFC、700℃超超臨界、CCUS等先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)和示范，并在產(chǎn)業(yè)政策上給予支持。
設立潔凈煤技術(shù)發(fā)展專(zhuān)項基金，集中攻關(guān)一批制約煤炭清潔利用和低碳轉化的基礎性問(wèn)題。建立國家潔凈煤技術(shù)研發(fā)清單，制定合理的研發(fā)目標和分階段實(shí)施的研發(fā)計劃，引導企業(yè)加強潔凈煤技術(shù)研發(fā)，基于技術(shù)發(fā)展、裝備研發(fā)規律，建立企業(yè)潔凈煤技術(shù)研發(fā)的扶植和激勵政策。
（四）提升全產(chǎn)業(yè)鏈煤炭清潔高效利用水平，加強技術(shù)創(chuàng )新的人才制度保障
建立以綠色煤炭資源為基礎的煤炭資源精準開(kāi)發(fā)利用模式，制定綠色煤炭資源評價(jià)相關(guān)行業(yè)技術(shù)標準。通過(guò)提升綠色礦區煤炭資源基數和產(chǎn)量比重，從投入端開(kāi)始，實(shí)現全產(chǎn)業(yè)鏈我國用煤質(zhì)量和煤炭清潔高效利用水平提升。通過(guò)前端綠色煤炭資源安全高效開(kāi)發(fā)及洗選加工來(lái)保障后端利用清潔。探尋依托煤炭資源優(yōu)勢，降低煤炭清潔利用成本，同時(shí)減少煤炭開(kāi)發(fā)、利用或轉化過(guò)程對環(huán)境影響的煤炭工業(yè)發(fā)展優(yōu)化路線(xiàn)。
加強對潔凈煤技術(shù)創(chuàng )新人才的自主培養，通過(guò)行業(yè)、企業(yè)、院校合作，形成本科–碩士–博士連續性、跨學(xué)科的潔凈煤工程科技人才培養通道，以適應煤炭新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新引領(lǐng)發(fā)展需求為培養目標，鼓勵其有煤炭背景的大專(zhuān)院校設立煤炭清潔高效利用工程基礎研發(fā)與科研管理相關(guān)的專(zhuān)業(yè)方向，采取優(yōu)先錄取和專(zhuān)業(yè)學(xué)費減免的政策，并充分發(fā)揮大型企業(yè)在潔凈煤新技術(shù)研發(fā)、應用和推廣的主體作用與資源集聚優(yōu)勢，與大專(zhuān)院校合作，為相關(guān)企業(yè)定向、聯(lián)合培養潔凈煤領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。
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