煤炭清潔高效利用與中國的碳減排戰略
一 煤炭清潔高效利用的必要性
1.煤炭能源的戰略地位
我國能源資源賦存的顯著(zhù)特點(diǎn)是“富煤、缺油、少氣”，煤炭是主要的化石能源資源，占我國化石能源資源總量的90%以上?！度珖禾抠Y源潛力評價(jià)》顯示，中國2000米以?xún)让禾抠Y源總量達5.9萬(wàn)億噸，圈定預測區2880個(gè)，面積近45萬(wàn)平方千米，預測資源量3.88萬(wàn)億噸，已探明保有資源量2.02萬(wàn)億噸，能源資源稟賦決定了煤炭在我國能源結構中的基礎地位。
長(cháng)期以來(lái)，特別是改革開(kāi)放以來(lái)，煤炭作為最重要的基礎能源和工業(yè)原料，為保障我國經(jīng)濟社會(huì )的長(cháng)期快速健康發(fā)展做出了突出貢獻。根據《2014年國家統計年鑒》數據，1990～2013年，我國煤炭消費總量平均每年增長(cháng)約1.1億噸，煤炭在我國一次能源生產(chǎn)總量構成中比重為73%～78%，在初級能源消費總量構成中的比重介于66%～76%之間。圖1和圖2分別給出了最近10年我國一次能源生產(chǎn)和能源消費結構的演變情況，其中煤炭在我國初級能源結構中的比重基本變化不大?！?014年國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展統計公報》的最新數據顯示，2014年我國煤炭生產(chǎn)總量為38.7億噸，煤炭在我國能源生產(chǎn)和消費結構中的比重分別為75.6%和66%（國家統計局，2015）。
圖1 我國一次能源生產(chǎn)結構情況
圖2 我國一次能源消費結構情況
煤炭是我國能源安全的重要保障。近年來(lái)，國內油氣資源的需求增長(cháng)較快，增量主要是以進(jìn)口為主，石油、天然氣的對外依存度逐年上升。2014年，我國石油對外依存度已經(jīng)接近60%，天然氣對外依存度上升至32%。油氣資源進(jìn)口容易受?chē)H能源市場(chǎng)波動(dòng)和地緣政治等諸多因素的影響，我國能源安全形勢不容樂(lè )觀(guān)。與此同時(shí)，非化石能源占我國一次能源消費總量的比重仍然偏低，2014年僅為11%（國家統計局，2015），新能源、可再生能源的發(fā)展，受限于成本、技術(shù)、經(jīng)濟性等因素影響，仍存在較大的不確定性，短期內難以大規模替代煤炭等傳統化石能源。雖然在經(jīng)濟發(fā)展進(jìn)入“新常態(tài)”和能源結構轉型升級的大背景下，我國煤炭產(chǎn)量增速放緩，煤炭消費量出現下降，從保障能源安全角度看，煤炭仍然是目前我國自主能力最強的能源。
煤炭是我國經(jīng)濟發(fā)展和社會(huì )穩定的重要支撐。我國經(jīng)濟高度依賴(lài)煤炭的特征顯著(zhù)，經(jīng)濟增長(cháng)與煤炭消費變化趨勢非常接近，具有較大的關(guān)聯(lián)特征。如圖3所示，近10年我國國內生產(chǎn)總值（GDP）與煤炭消費總量呈現明顯的線(xiàn)性關(guān)系，相關(guān)系數高達0.987。煤炭工業(yè)規?；l(fā)展的同時(shí)，全產(chǎn)業(yè)鏈提供了大量的就業(yè)崗位。截至2013年年末，全國煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)共有企業(yè)法人單位1.9萬(wàn)個(gè)，行業(yè)從業(yè)人員611.3萬(wàn)人（國家統計局，2014）。因此，煤炭為我國社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展做出了重要貢獻，煤炭的穩定供應在確保國民經(jīng)濟正常運轉、保障居民生活質(zhì)量、維系社會(huì )穩定等方面作用顯著(zhù)，在全國社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展全局中具有重要的戰略地位。
圖3 近10年（2004～2013）國內生產(chǎn)總值與原煤消費總量之間的線(xiàn)性關(guān)系
煤炭產(chǎn)業(yè)是我國區域社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展的重要引擎。由于我國不同區域的差異性，煤炭的主產(chǎn)區和調出區往往以煤炭為主導產(chǎn)業(yè)，其煤炭消耗強度和煤炭依賴(lài)度較高；煤炭的調入區雖然煤炭消耗強度較低，但煤炭依賴(lài)度也較高，煤炭能源仍是區域社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱。根據謝和平等學(xué)者的研究，我國晉陜蒙寧甘地區重工業(yè)化特征突出，煤炭依賴(lài)度為全國最高，并高于全國平均值10%以上，以煤炭開(kāi)采、煤電、煤化工等煤源產(chǎn)業(yè)為代表的重工業(yè)成為地區工業(yè)的支柱，支撐了地區經(jīng)濟的快速發(fā)展；華東地區經(jīng)濟發(fā)達，煤炭資源短缺，屬于煤炭調入區，其能源消費總量高，煤炭依賴(lài)度高居全國第二位；而煤炭依賴(lài)度排在后面的其他三大區華南區、東北區和新青區的煤炭依賴(lài)度基本維持在60%以上（謝和平等，2014）。上述現象充分說(shuō)明煤炭在能源消費結構中的主體地位依然突出，在我國區域經(jīng)濟發(fā)展中也起著(zhù)舉足輕重的支撐作用。煤炭產(chǎn)業(yè)為山西、陜西、內蒙古、寧夏、河南、山東、貴州、新疆等主要能源生產(chǎn)地區提供了重要產(chǎn)業(yè)支撐和經(jīng)濟來(lái)源，同時(shí)也為華東、華南等主要能源消費地區提供了可靠的能源保障。
我國能源資源稟賦特點(diǎn)及立足國內的能源安全戰略方針決定了在未來(lái)較長(cháng)一段時(shí)期內，煤炭仍將是我國重要的基礎能源。根據《中國煤炭清潔高效可持續開(kāi)發(fā)利用戰略研究》的研究結果，到2020年煤炭消費比重降至62%的任務(wù)依舊艱巨，即使到2050年大約還將達到50%（謝克昌等，2014）。因此，由于能源結構的調整和優(yōu)化是一個(gè)長(cháng)期的過(guò)程，煤炭在相當長(cháng)的一個(gè)時(shí)期內仍然是我國最可靠、最穩定、最經(jīng)濟、最可調的能源。
2.我國碳減排戰略的要求
我國作為發(fā)展中國家，正處于工業(yè)化、城鎮化加快發(fā)展的歷史階段，煤炭的大規模生產(chǎn)和消費，在為經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展做出重要貢獻的同時(shí)，也帶來(lái)了較為嚴重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。我國煤炭消費總量的快速增加，不僅造成了污染物排放總量的增長(cháng)，溫室氣體排放量也在迅速增長(cháng)，煤炭利用相關(guān)的碳排放問(wèn)題日益突出。我國煤炭消費相關(guān)的二氧化碳排放在能源活動(dòng)相關(guān)二氧化碳排放中占比長(cháng)期維持在80%左右，而全球煤炭消費相關(guān)的二氧化碳排放的相應占比長(cháng)期穩定在40%左右，僅為中國的一半。我國已成為全球溫室氣體排放第一大國，未來(lái)能源消費和溫室氣體排放還將持續增長(cháng)。隨著(zhù)國際碳排放空間被進(jìn)一步約束，我國在國際氣候談判中面臨的壓力越來(lái)越大，煤炭能源發(fā)展的碳排放約束將不斷強化。
2009年哥本哈根會(huì )議召開(kāi)前，我國政府宣布到2020年單位國內生產(chǎn)總值CO2排放量比2005年下降40%～45%的行動(dòng)目標，并作為約束性指標納入國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展中長(cháng)期規劃。2014年11月《中美氣候變化聯(lián)合聲明》宣布，中國到2030年左右CO2排放量達到峰值，且將努力早日達峰，這意味著(zhù)我國燃煤利用未來(lái)還直接受限于碳排放空間。2015年6月30日，中國正式宣布作為《聯(lián)合國氣候變化框架公約》締約方的“中國國家自主貢獻”，其中核心內容是中國在2020年后直到2030年的氣候變化行動(dòng)目標，包括2030年的單位國內生產(chǎn)總值CO2排放比2005年降低60%～65%，非化石能源占一次能源消費比重提高到20%左右。
作為負責任的大國，中國將努力爭取CO2排放總量盡早達到峰值。我國《國家應對氣候變化規劃（2014-2020年）》提出，“盡管我國實(shí)現了經(jīng)濟快速發(fā)展，但粗放型的發(fā)展方式并沒(méi)有根本轉變，長(cháng)期形成的高碳發(fā)展模式導致我國推進(jìn)現代化進(jìn)程中面臨資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴重、生態(tài)系統退化的嚴峻形勢，經(jīng)濟社會(huì )可持續發(fā)展面臨著(zhù)巨大挑戰，加快轉變發(fā)展方式、推進(jìn)經(jīng)濟結構調整，走綠色低碳發(fā)展道路勢在必行”。受資源稟賦條件限制，我國一方面要大力發(fā)展新能源和可再生能源，另一方面要著(zhù)力實(shí)現煤炭等化石能源的優(yōu)質(zhì)化利用（姜耀東，2015）。
作為高碳能源的煤炭，無(wú)論以何種方式利用，都無(wú)法避免CO2排放。但是，通過(guò)提高煤炭能源利用效率，實(shí)現能量梯級利用與資源的閉路循環(huán)利用，無(wú)疑可以最大限度地減少碳排放。由于通過(guò)清潔高效利用，在保障我國能源安全的同時(shí)（黨政軍，2012），可以減少煤炭消費以及相關(guān)大氣污染物排放，也為顯著(zhù)降低碳排放帶來(lái)了可能。因而，推進(jìn)煤炭清潔高效開(kāi)發(fā)利用，已成為應對氣候變化和防治大氣污染、實(shí)現碳減排的重要組成部分，是我國向低碳經(jīng)濟轉型的重要組成部分，有利于樹(shù)立良好的國際形象，也是實(shí)現我國推出的一系列的碳減排戰略目標的保障措施。
3.煤炭工業(yè)可持續發(fā)展的需要
黨的十八大以來(lái)，面對資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴重、生態(tài)系統退化的嚴峻形勢，大力推進(jìn)生態(tài)文明建設，建設“美麗中國”，著(zhù)力推進(jìn)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展，形成節約資源和保護環(huán)境的空間格局、產(chǎn)業(yè)結構、生產(chǎn)方式及生活方式，走可持續發(fā)展道路，已經(jīng)成為全社會(huì )需要共同行動(dòng)的一項重大戰略任務(wù)，實(shí)現煤炭工業(yè)可持續發(fā)展的需求同樣迫切。
煤炭工業(yè)的可持續發(fā)展的內涵至少包括三個(gè)方面，一是煤炭資源的可持續性，主要體現為煤炭資源供給在未來(lái)較長(cháng)一段時(shí)間內的可接續性，要求煤炭資源在被“后續資源”所替代前能保持資源的持續供給。因此，可持續的煤炭資源利用要求煤炭資源在利用過(guò)程中盡可能地減少浪費，通過(guò)技術(shù)進(jìn)步提高煤炭資源的利用率；二是煤炭開(kāi)發(fā)利用需要在生態(tài)系統的可持續承受能力之內，煤炭資源開(kāi)發(fā)需盡可能少地減輕對水資源和地表生態(tài)的破壞，煤炭資源利用過(guò)程中的生態(tài)環(huán)境影響需盡可能地降到最低，甚至達到總體可控；三是煤炭資源開(kāi)發(fā)利用需服務(wù)于社會(huì )經(jīng)濟可持續發(fā)展，也就是煤炭工業(yè)可持續發(fā)展的前提是促進(jìn)區域社會(huì )經(jīng)濟的可持續發(fā)展（彭蘇萍等，2014）。
我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國，也是全球主要的煤炭進(jìn)口國（BP，2015）。我國煤炭資源現狀也不容樂(lè )觀(guān)，主要表現為煤炭資源儲量分布和品種數量不均，勘探程度低，經(jīng)濟可采儲量和人均占有量少。截至2009年年末，我國尚未利用資源量中精查儲量?jì)H為2593.58億噸，僅占16.8%，可采煤炭資源儲量約為1500億噸，人均可采儲量低于世界主要產(chǎn)煤國（彭蘇萍等，2014）。按照36億噸的產(chǎn)能估算，已有儲量?jì)H供開(kāi)采40余年。如果考慮我國回采率的實(shí)際情況，可采儲量可能更少。因此，科學(xué)地開(kāi)發(fā)利用我國煤炭資源十分必要。
當前，我國大規模的煤炭開(kāi)發(fā)利用帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)逐步顯現，尤其是燃煤大氣污染問(wèn)題成為全社會(huì )廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。有研究表明，煤炭燃燒產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物、細顆粒物排放分別占全國總量的80%、60%、70%（謝克昌等，2014），大量煤炭作為終端能源而被直接消費，是產(chǎn)生PM2.5的重要原因。與全球主要耗煤國相比，我國煤炭消費行業(yè)過(guò)于分散，利用效率低，污染物排放量大，煤炭生產(chǎn)和消費結構亟待改善。長(cháng)期以來(lái)依靠大量消耗煤炭資源支撐粗放式的經(jīng)濟增長(cháng)模式，并不可持續。
推進(jìn)煤炭清潔高效開(kāi)發(fā)利用，可以有效減少對煤炭資源的消耗，減輕對水資源和生態(tài)破壞的影響，減少污染物和CO2的排放。隨著(zhù)煤炭生產(chǎn)和利用的環(huán)境約束不斷加劇，控制煤炭消費總量，推動(dòng)煤炭高效開(kāi)發(fā)與清潔利用勢在必行。2013年以來(lái)，從中央到地方各級政府適時(shí)出臺了一系列針對性政策措施。2013年9月，國務(wù)院出臺了《大氣污染防治行動(dòng)計劃》（國發(fā)〔2013〕37號），第一次明確提出要制定國家煤炭消費總量中長(cháng)期控制目標。2014年6月13日，中央財經(jīng)領(lǐng)導小組第六次會(huì )議提出，推進(jìn)能源消費、供給、技術(shù)、體制革命，實(shí)施“節約、清潔、安全、低碳”的能源戰略方針，大力推進(jìn)煤炭清潔高效利用。2014年11月20日，國務(wù)院辦公廳下發(fā)《能源發(fā)展戰略行動(dòng)計劃（2014-2020年）》（國辦發(fā)〔2014〕31號），明確了今后一段時(shí)期我國能源發(fā)展的總體方略和行動(dòng)綱領(lǐng)，該行動(dòng)計劃也是“十三五”階段我國煤炭發(fā)展的綱領(lǐng)性文件。2014年12月26日，國家能源局、環(huán)境保護部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)布《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)》（國能煤炭〔2014〕571號），提出要積極推進(jìn)煤炭發(fā)展方式轉變，提高煤炭資源綜合開(kāi)發(fā)利用水平。2015年2月2日，工業(yè)和信息化部、財政部發(fā)布《工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用行動(dòng)計劃》（工信部聯(lián)節〔2015〕45號），對工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用做出了部署，推薦了21種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)。2015年4月27日，國家能源局出臺《煤炭清潔高效利用行動(dòng)計劃（2015-2020年）》（國能煤炭〔2015〕141號），首次對進(jìn)一步提高我國煤炭清潔高效利用水平做出了全面系統性部署。
隨著(zhù)我國經(jīng)濟發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，國內宏觀(guān)經(jīng)濟增速放緩，能源需求強度和增速下降，煤炭市場(chǎng)需求增幅回落，我國煤炭市場(chǎng)呈現總量寬松、結構性過(guò)剩的態(tài)勢。未來(lái)5～10年的國內外能源形勢，為大力推進(jìn)煤炭清潔高效可持續開(kāi)發(fā)利用提供了難得的歷史機遇。因此，要破解煤炭發(fā)展面臨的產(chǎn)能過(guò)剩嚴重、在建產(chǎn)能過(guò)大、開(kāi)發(fā)利用結構不合理、使用效率低等突出問(wèn)題，同時(shí)確保我國能源安全和生態(tài)安全，關(guān)鍵在于要走生態(tài)環(huán)境友好的創(chuàng )新驅動(dòng)型可持續發(fā)展道路，而整體推進(jìn)煤炭全行業(yè)、全產(chǎn)業(yè)鏈的清潔高效可持續開(kāi)發(fā)利用是唯一途徑。
二 我國煤炭清潔高效利用的基礎與問(wèn)題
1.我國煤炭利用的總體現狀與問(wèn)題
我國煤炭消費的80%主要集中在電力、鋼鐵、石化、化工、有色金屬、建材、造紙、紡織等行業(yè)。電力行業(yè)是我國最大的煤炭消費部門(mén)，目前，發(fā)電所消耗的煤炭約占我國煤炭消費總量的58%，遠低于美國的92%、德國的80%。除電力行業(yè)外，主要的工業(yè)用煤部門(mén)為焦化、煤化工、工業(yè)鍋爐和工業(yè)爐窯。2012年我國工業(yè)領(lǐng)域（不含電力行業(yè)）煤炭消耗為16億噸，占到煤炭消耗總量的46%，其中焦化、煤化工、工業(yè)鍋爐和工業(yè)爐窯分別占29%、20%、30%、16%（摘自《工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用行動(dòng)計劃》）。
我國煤炭利用水平在逐漸提高。近年來(lái)，我國煤炭的選洗量逐年增大，2013年原煤入洗率達到59.8%左右，比2005年提高了78%，大大改善了商品煤的質(zhì)量，節約了鐵路運輸運力。我國燃煤電廠(chǎng)普遍采用了清潔發(fā)電技術(shù)，特別是煤電污染物超低排放技術(shù)已達到世界領(lǐng)先水平，新建燃煤發(fā)電廠(chǎng)以超臨界、超超臨界機組為主，有效降低了污染物排放對環(huán)境的影響。近年來(lái)，我國通過(guò)對鋼鐵、建材、造紙等高耗能行業(yè)及一些散煤用煤行業(yè)，實(shí)施一系列的節能減排措施，取得了較好的效果。我國傳統化工用煤保持持續增長(cháng)，近幾年全國年煉焦用煤維持在近5億噸，同時(shí)現代煤化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。
我國用煤行業(yè)節能減排雖然已取得重要進(jìn)展，但由于煤炭利用總量大，先進(jìn)技術(shù)應用的比例相對較低，替代落后技術(shù)需要大量的投資和建設周期。在取得進(jìn)步的同時(shí)，煤炭能源利用的能耗高、污染重問(wèn)題仍然有待解決，工業(yè)能耗與國際先進(jìn)水平相比還存在差距。由于煤炭產(chǎn)量增速高于原煤入選率的增速，大量低質(zhì)的動(dòng)力煤和褐煤被使用，嚴重降低了煤炭燃燒效率和煤炭轉化使用效率。我國現在存有大量的亞臨界機組，超臨界、超超臨界機組占燃煤發(fā)電裝機容量的比例不到40%；先進(jìn)的高效煤粉工業(yè)鍋爐、水煤漿工業(yè)鍋爐、低質(zhì)原料型煤鍋爐市場(chǎng)占有率不到20%。同時(shí)，我國每年有大量煤炭用于工業(yè)小鍋爐和居民供暖，散燒煤?jiǎn)?wèn)題依然嚴峻，燃燒效率低，污染物治理難度大，對環(huán)境影響很大?！豆I(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用行動(dòng)計劃》指出，我國焦化、工業(yè)爐窯、煤化工、工業(yè)鍋爐等重點(diǎn)用煤領(lǐng)域的煤炭利用問(wèn)題十分突出，“一是能耗高、污染重，焦化、工業(yè)爐窯、煤化工、工業(yè)鍋爐等主要用煤領(lǐng)域裝備技術(shù)水平偏低，與國際先進(jìn)水平相比存在較大差距；二是煤化工結構不合理，煤炭綜合利用效率較低，部分產(chǎn)品存在產(chǎn)能過(guò)?，F象，產(chǎn)品附加值有待提高；三是煤炭利用產(chǎn)業(yè)融合度不高，大多數煤化工企業(yè)相對獨立，與相關(guān)產(chǎn)業(yè)銜接不夠，煤炭整體利用水平有待提升”。
加快推進(jìn)煤炭清潔高效利用，對于促進(jìn)我國煤炭行業(yè)綠色發(fā)展，減少大氣污染物的產(chǎn)生和排放，改善大氣環(huán)境質(zhì)量，具有重要意義。在煤炭作為我國主體能源的前提條件下，切實(shí)轉變煤炭的粗放發(fā)展方式、實(shí)現清潔高效利用是我國能源發(fā)展的主要任務(wù)，也是中國能源革命成功的重要標志。因而，要想根本性地扭轉我國煤炭開(kāi)發(fā)和利用過(guò)程中相關(guān)的污染物排放等問(wèn)題，需要在體制機制、技術(shù)、管理等多個(gè)層面采取切實(shí)積極的應對措施。
2.煤炭清潔高效利用工程技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)
煤炭清潔高效利用是包括煤炭洗選加工、煤炭高效潔凈燃燒、煤炭氣化、煤炭轉化和污染控制等在內的工程技術(shù)體系，基本覆蓋了從煤炭開(kāi)發(fā)到利用的產(chǎn)業(yè)全過(guò)程。煤炭清潔高效利用涉及范圍較廣，所用的技術(shù)與多個(gè)行業(yè)、多個(gè)學(xué)科相交叉，是一項復雜的系統工程。長(cháng)期以來(lái)，我國在煤炭清潔高效利用方面，針對煤炭熱效率和污染物排放問(wèn)題已經(jīng)開(kāi)展了大量卓有成效的研究工作?！笆濉睍r(shí)期，我國煤炭清潔高效轉化與利用技術(shù)與產(chǎn)業(yè)已取得重要突破。
我國燃煤發(fā)電效率持續提升，已經(jīng)具有世界上最先進(jìn)的燃煤發(fā)電技術(shù)，百萬(wàn)千瓦超超臨界燃煤機組最低供電煤耗達270克標煤/千瓦時(shí)左右。截至2013年年底，全國百萬(wàn)千瓦以上超超臨界燃煤機組已投運63臺，為世界最多。2013年，全國火電機組平均供電煤耗為321克標煤/千瓦時(shí)。對于百萬(wàn)千瓦級的大型火電廠(chǎng)而言，單位供電煤耗每降1克，節省的成本可以千萬(wàn)元計。例如，上海外高橋第三發(fā)電廠(chǎng)投產(chǎn)六年來(lái)，通過(guò)清潔燃煤技術(shù)創(chuàng )新，走出了一條獨具特色的“綠電”之路，以287.44克標煤/千瓦時(shí)的較低煤耗量，實(shí)現了上海10%的電力供應，成為世界上發(fā)電效率最高、最清潔環(huán)保的火電廠(chǎng)。
我國煤炭利用污染物控制和資源回收利用正在穩步推進(jìn)，以燃氣煙氣排放標準作為參考的超低排放取得突破性進(jìn)展，已經(jīng)成為燃煤發(fā)電污染物控制和治理的方向（中國工程科技發(fā)展戰略研究院，2014）。例如，浙江能源集團嘉興電廠(chǎng)三期7號與8號百萬(wàn)機組、神華國華舟山電廠(chǎng)4號機組、廣州恒運9號機組等率先實(shí)現燃煤電廠(chǎng)的常規污染物超低排放。發(fā)展整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)（IGCC，Integrated Gasification Combined Cycle）是實(shí)現煤炭高效、近零排放發(fā)電的有效途徑，我國首座自主開(kāi)發(fā)、設計、制造并建設的IGCC示范工程項目——華能天津IGCC示范電站已投運，結果表明，粉塵和SO2排放濃度低于1mg/Nm3、NOx排放濃度低于50mg/Nm3，達到了天然氣排放水平，發(fā)電效率比同容量常規發(fā)電技術(shù)高4～6個(gè)百分點(diǎn)。
煤炭轉化方面，煤氣化、煤直接及間接液化、煤制烯烴、煤制甲烷、煤基乙二醇等一批現代煤化工技術(shù)取得了重大突破，一批示范工程建設投產(chǎn)，并逐步進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)階段（黃其勵、彭蘇萍，2015）。我國目前已擁有煤氣化、煤制油、甲醇制烯烴等一批具有自主知識產(chǎn)權的關(guān)鍵技術(shù)，神華集團鄂爾多斯108萬(wàn)噸/年的煤炭直接液化、包頭60萬(wàn)噸/年煤制烯烴、內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣項目等一批現代煤化工國家示范項目陸續示范成功。此外，粉煤灰中提取鋁、鎵等有用資源技術(shù)也已取得重要突破，煤炭資源及其共伴生資源的綜合利用水平不斷提高。
我國煤炭清潔高效利用工程技術(shù)的發(fā)展盡管取得了一定的成就，但是仍然存在許多問(wèn)題。長(cháng)期以來(lái)，我國在潔凈煤技術(shù)的發(fā)展方面已經(jīng)投入了大量人力、物力和財力，但是由于缺乏宏觀(guān)的規劃和指導，整體協(xié)調不夠，造成部門(mén)的條塊分割，力量分散，甚至存在重復投資現象。由于先進(jìn)潔凈煤技術(shù)的放大試驗和工程示范程度不一，一些已被實(shí)驗驗證的技術(shù)，存在推廣應用的配套政策難以落實(shí)的問(wèn)題，導致潔凈煤技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程速度較慢，許多技術(shù)成果仍停留在研究室內或小試階段，尚未實(shí)現產(chǎn)業(yè)化應用以及迅速推向市場(chǎng)。先進(jìn)煤炭清潔高效利用技術(shù)的開(kāi)發(fā)和推廣工作，仍需要一系列配套的法律法規以及相關(guān)財稅政策予以明確支持。
綠色清潔高效已成為全球煤炭技術(shù)發(fā)展主流。通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新，提高效率、解決污染，實(shí)現煤炭的清潔高效轉化和利用，成為我國以煤炭為主的能源體系下的必然選擇?，F有的工程實(shí)踐和技術(shù)證明，燃煤發(fā)電可以實(shí)現常規污染物的近零排放，未來(lái)發(fā)電仍然是煤炭利用的主要方向。燃煤發(fā)電將大力發(fā)展高參數、大型化的先進(jìn)高效燃煤潔凈發(fā)電技術(shù)，全面提高火電行業(yè)平均供電效率，促進(jìn)煤電產(chǎn)業(yè)的換代升級?，F代煤化工技術(shù)是未來(lái)一段時(shí)間煤炭清潔高效利用的重要方向。我國煤炭轉化的發(fā)展將結合不同煤種、不同技術(shù)工藝等，選擇匹配性的產(chǎn)品方向和規模，有序發(fā)展。應該說(shuō)，我國在煤炭清潔高效利用技術(shù)與產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域可以形成強大的競爭力，尤其是在降低成本、實(shí)現工程建設運行等方面。在能源密集型行業(yè)，我國企業(yè)一般只需投入相當于一些國際企業(yè)60%～70%的成本完成相應工程任務(wù)，具有巨大的經(jīng)濟性和綜合成本優(yōu)勢。因此，煤炭清潔高效利用技術(shù)的持續突破，同樣蘊藏著(zhù)新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇，特別是煤電新技術(shù)的研發(fā)應用，仍具有巨大的市場(chǎng)空間和實(shí)際應用價(jià)值。
3.煤炭清潔高效利用對碳排放的影響
煤炭利用是我國CO2排放的主要來(lái)源（謝克昌等，2014），因煤炭消費而排放的二氧化碳約占總排放量的80%，而美國由于煤炭消耗排放的二氧化碳僅占20%左右（陳俊武、陳香生，2011）。我國煤炭能源的發(fā)展將受限于日益嚴格的環(huán)境約束，面臨越來(lái)越大的碳減排壓力。一旦實(shí)施碳稅等環(huán)境稅政策，將使煤炭開(kāi)發(fā)利用成本大大增加，對煤炭相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重要影響，對煤炭開(kāi)發(fā)利用技術(shù)帶來(lái)重大挑戰。此外，隨著(zhù)我國天然氣和非化石能源加快發(fā)展，與煤炭能源的競爭不斷加劇，其對煤炭的擠壓效應已經(jīng)顯現，煤炭發(fā)展空間受到壓縮。非煤能源的加快發(fā)展，對煤炭的替代作用可能加強，煤炭與非煤能源之間的競爭也將迫使煤炭利用相關(guān)產(chǎn)業(yè)通過(guò)多種途徑來(lái)實(shí)現清潔高效利用，減少對碳排放的影響。
在各種類(lèi)型的碳減排措施中，通過(guò)直接淘汰產(chǎn)能來(lái)控制煤炭消費總量的效果最為明顯，也能迅速降低煤炭消費，從而減少二氧化碳排放。近10年來(lái)，淘汰落后產(chǎn)能的相關(guān)節能減排政策持續實(shí)施，僅依靠直接淘汰落后產(chǎn)能來(lái)實(shí)現煤炭消費總量控制，空間已經(jīng)較為有限，且在執行過(guò)程中難度不斷增大，實(shí)際效果難以保證。因此，控制煤炭消費總量，需要多管齊下，在充分辨識當前我國的用煤結構以及未來(lái)相當長(cháng)時(shí)期內我國煤炭需求的發(fā)展趨勢的基礎上，針對重點(diǎn)領(lǐng)域、重點(diǎn)行業(yè)開(kāi)展煤炭利用的效果評估，科學(xué)有效調控不同行業(yè)用煤總量和結構，進(jìn)而實(shí)施有效的用煤管理。從長(cháng)期來(lái)看，推進(jìn)各類(lèi)型用煤部門(mén)煤炭資源的高效清潔利用是唯一可靠的途徑（劉強等，2014）。
從產(chǎn)業(yè)鏈角度來(lái)看，煤炭開(kāi)發(fā)利用過(guò)程均涉及溫室氣體排放。依靠直接控制煤炭消費總量，尚不能滿(mǎn)足我國碳減排的總體要求，因而必須采取措施，充分挖掘煤炭開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中的碳減排潛力。煤炭開(kāi)采過(guò)程中，主要的溫室氣體排放源為甲烷逃逸排放以及相關(guān)開(kāi)發(fā)過(guò)程的能源消耗引起的溫室氣體排放，因而煤炭開(kāi)采過(guò)程中碳減排的主要途徑包括抽采利用煤礦瓦斯，有效利用礦井低溫熱源降低自用煤耗和電耗等。在煤炭利用過(guò)程中，碳排放最為集中，煤炭轉化與利用環(huán)節的碳排放量占煤炭產(chǎn)業(yè)鏈全過(guò)程溫室氣體排放的86%～92%（任世華，2014）。與此同時(shí)，煤炭利用過(guò)程中碳減排的空間較大。僅在技術(shù)層面，燃煤發(fā)電相關(guān)碳減排的主要途徑是采用先進(jìn)的發(fā)電技術(shù)提高發(fā)電效率。與燃煤發(fā)電相比（全國平均水平），先進(jìn)煤炭轉化技術(shù)的碳排放系數相對更低，同樣的煤炭轉化路線(xiàn)，利用環(huán)節效率越高，相應的碳排放越低。
需要指出的是，大力發(fā)展化石能源清潔高效利用與新能源和可再生能源的規?；l(fā)展并不矛盾。煤炭清潔高效利用與低碳發(fā)展、能源可持續發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護、應對氣候變化可以協(xié)同起來(lái)，甚至從某種意義上說(shuō)，出發(fā)點(diǎn)是根本一致的。比如，一種碳減排需求，如果能通過(guò)煤炭清潔高效利用的方式，以同樣甚至更少的經(jīng)濟成本來(lái)達成，則更值得大力推廣應用。加大環(huán)境倒逼機制，以不斷提高的污染物控制標準，來(lái)倒逼先進(jìn)煤炭清潔高效利用技術(shù)的研發(fā)與推廣應用。對效率高、環(huán)境效益好和采用高新技術(shù)的煤炭利用企業(yè)，應進(jìn)一步加大政策支持力度。因此，實(shí)現煤炭清潔高效利用，將根本扭轉傳統煤炭發(fā)展產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題，奠定我國煤炭產(chǎn)業(yè)可持續發(fā)展的基礎，實(shí)現煤炭的綠色、清潔、低碳和高效轉型，進(jìn)而服務(wù)于我國碳減排事業(yè)的發(fā)展。
三 實(shí)現煤炭清潔高效利用的能力建設途徑
1.國家總體戰略目標
我國政府高度重視煤炭清潔高效利用工作，出臺了一系列相關(guān)政策措施，國家層面關(guān)于煤炭清潔高效利用的總體戰略目標已經(jīng)逐漸清晰。
2014年公布的我國《能源發(fā)展戰略行動(dòng)計劃（2014-2020年）》提出，“到2020年，我國煤炭消費總量需控制在42億噸左右，全國煤炭消費在一次能源消費結構中的比重降至62%以?xún)?；國內一次能源生產(chǎn)總量達到42億噸標準煤，能源自給能力保持在85%左右”，其中煤炭是保障我國能源自給的核心能源。
2015年工信部和財政部聯(lián)合公布的《工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用行動(dòng)計劃（2015-2020年）》提出：“到2017年，實(shí)現節約煤炭消耗8000萬(wàn)噸以上，減少煙塵排放量50萬(wàn)噸、二氧化硫排放量60萬(wàn)噸、氮氧化物40萬(wàn)噸，促進(jìn)區域環(huán)境質(zhì)量改善。到2020年，力爭節約煤炭消耗1.6億噸以上，減少煙塵排放量100萬(wàn)噸、二氧化硫排放量120萬(wàn)噸、氮氧化物80萬(wàn)噸?！?/p>
2015年國家能源局發(fā)布的《煤炭清潔高效利用行動(dòng)計劃（2015-2020年）》中，進(jìn)一步明確了我國煤炭清潔高效利用的具體目標：“全國新建燃煤發(fā)電機組平均供電煤耗低于300克標準煤/千瓦時(shí)；到2017年，全國原煤入選率達到70%以上；現代煤化工產(chǎn)業(yè)化示范取得初步成效，燃煤工業(yè)鍋爐平均運行效率比2013年提高5個(gè)百分點(diǎn)。到2020年，原煤入選率達到80%以上；現役燃煤發(fā)電機組改造后平均供電煤耗低于310克/千瓦時(shí)，電煤占煤炭消費比重提高到60%以上；現代煤化工產(chǎn)業(yè)化示范取得階段性成果，形成更加完整的自主技術(shù)和裝備體系；燃煤工業(yè)鍋爐平均運行效率比2013年提高8個(gè)百分點(diǎn)；穩步推進(jìn)煤炭?jì)?yōu)質(zhì)化加工、分質(zhì)分級梯級利用、煤礦廢棄物資源化利用等的示范，建設一批煤炭清潔高效利用示范工程項目?！?/p>
2.重點(diǎn)領(lǐng)域及關(guān)鍵路徑
基于實(shí)現煤炭清潔高效利用的迫切要求，在對煤炭消費總量控制的同時(shí)，有效保障國家能源安全，實(shí)現煤炭消費結構優(yōu)化與燃煤污染治理的雙重目標，為當前煤炭發(fā)展亟須解決的問(wèn)題。
我國《能源發(fā)展戰略行動(dòng)計劃（2014-2020年）》提出：“按照安全、綠色、集約、高效的原則，加快發(fā)展煤炭清潔開(kāi)發(fā)利用技術(shù)，不斷提高煤炭清潔高效開(kāi)發(fā)利用水平。清潔高效發(fā)展煤電。轉變煤炭使用方式，著(zhù)力提高煤炭集中高效發(fā)電比例。提高煤電機組準入標準，新建燃煤發(fā)電機組供電煤耗低于每千瓦時(shí)300克標準煤，污染物排放接近燃氣機組排放水平。提高煤炭清潔利用水平。制定和實(shí)施煤炭清潔高效利用規劃，積極推進(jìn)煤炭分級分質(zhì)梯級利用，加大煤炭洗選比重，鼓勵煤矸石等低熱值煤和劣質(zhì)煤就地清潔轉化利用。建立健全煤炭質(zhì)量管理體系，加強對煤炭開(kāi)發(fā)、加工轉化和使用過(guò)程的監督管理。加強進(jìn)口煤炭質(zhì)量監管。大幅減少煤炭分散直接燃燒，鼓勵農村地區使用潔凈煤和型煤?！?/p>
《工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用行動(dòng)計劃（2015-2020年）》提出：“以削減煤炭消耗量、減少污染物排放為目標，以焦化、工業(yè)爐窯、煤化工、工業(yè)鍋爐等工業(yè)用煤為重點(diǎn)，以煤炭消耗量大的城市為載體，結合本地產(chǎn)業(yè)實(shí)際，充分發(fā)揮市場(chǎng)主導作用，加大地方政府組織協(xié)調力度，推動(dòng)轄區內相關(guān)企業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)技術(shù)改造，提升技術(shù)裝備水平、優(yōu)化產(chǎn)品結構、加強產(chǎn)業(yè)融合，綜合提升區域煤炭清潔高效利用水平，實(shí)現控煤、減煤，防治大氣環(huán)境污染，促進(jìn)區域環(huán)境質(zhì)量改善?！?/p>
一般而言，結合我國已有的煤炭清潔高效利用方面的行動(dòng)計劃，實(shí)現煤炭清潔高效利用的目標，可以概括為三種方式。
（1）控制煤炭消費總量
通過(guò)健全能源管理制度，實(shí)施總量管控措施，約束煤炭資源消費。我國對煤炭消費重點(diǎn)地區，已經(jīng)建立了消減煤炭消費總量的目標。我國《能源發(fā)展戰略行動(dòng)計劃（2014-2020年）》提出：“控制重點(diǎn)地區、重點(diǎn)領(lǐng)域煤炭消費總量，推進(jìn)減量替代，壓減煤炭消費。削減京津冀魯、長(cháng)三角和珠三角等區域煤炭消費總量?？刂浦攸c(diǎn)用煤領(lǐng)域煤炭消費?！崩?，根據我國三大空氣污染重點(diǎn)聯(lián)防聯(lián)控地區提出的煤炭消費總量控制目標（劉強，2014）：京津冀—山東城市群將使燃煤量在2017年從2012年的基礎上削減8300萬(wàn)噸；長(cháng)江三角洲和珠江三角洲地區的上海、浙江、江蘇、廣東承諾，到2017年實(shí)現煤炭消費負增長(cháng)。另外，遼寧省也提出在同一時(shí)間段內煤炭消費總量實(shí)現零增長(cháng)。上述提到的9個(gè)省市的煤炭消費量約占我國煤炭消費總量的30%。
加強能源計量管理，根據項目規模、能源轉化效率、綜合能耗、水耗、資源綜合利用率、污廢產(chǎn)排率等指標，明確限制類(lèi)、淘汰類(lèi)煤炭利用技術(shù)和企業(yè)，進(jìn)行嚴格調控和引導，加大淘汰落后技術(shù)和企業(yè)，節約煤炭資源。工業(yè)用煤和生活用煤在我國煤炭使用量中占有較大比重，且大部分燃燒方式粗放，是城市大氣污染的重要來(lái)源，因而城市散戶(hù)燃煤替換與鍋爐清潔改造是其中的治理難點(diǎn)。一方面，合理調控發(fā)電、煤化工的總量，以焦化、工業(yè)爐窯、煤化工、工業(yè)鍋爐等工業(yè)用煤為重點(diǎn)實(shí)現控煤，制定和完善相關(guān)煤炭清潔高效利用的能耗限額標準，嚴格淘汰落后工業(yè)鍋爐、窯爐，如大城市區域基本完成天然氣、熱電聯(lián)供、潔凈優(yōu)質(zhì)煤炭產(chǎn)品等替代燃煤鍋爐；另一方面，大力強化民用散煤清潔化治理力度，減少煤炭分散直接燃燒。大力推廣優(yōu)質(zhì)能源替代民用散煤，結合城市改造和城鎮化建設，逐步推行天然氣、電力及可再生能源等清潔能源替代散煤，形成多途徑、多通道減少民用散煤使用的格局。
（2）優(yōu)化煤炭消費結構
煤炭既是能源，也是資源，在以煤作為能源發(fā)電的同時(shí)，可將煤作為資源加以綜合利用，通過(guò)優(yōu)化煤炭消費結構，大幅度提高煤炭綜合利用效益，并助力實(shí)現清潔高效利用。
調整清潔煤炭產(chǎn)品的格局。在礦區、港口等煤炭集散地和用戶(hù)集中區，建設區域煤炭?jì)?yōu)質(zhì)化配送中心、大型現代化煤炭物流園區和儲配煤中心，合理規劃建設全密閉煤炭?jì)?yōu)質(zhì)化加工和配送中心，形成分區域優(yōu)質(zhì)化清潔化供應煤炭產(chǎn)品的格局，實(shí)現煤炭精細化加工配送。
促進(jìn)區域產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化。瞄準煤炭消耗量大的城市（地級或縣級），優(yōu)化工業(yè)產(chǎn)品結構，化解高耗能工業(yè)過(guò)剩產(chǎn)能，提高工業(yè)產(chǎn)品附加值。除了從單個(gè)企業(yè)角度提出要提升煤炭清潔高效利用水平、優(yōu)化產(chǎn)品結構的路徑外，還從城市、區域的角度，提出不同行業(yè)之間、工業(yè)和社會(huì )之間進(jìn)行銜接融合。加強統籌規劃，合理布局，控制煤炭消費總量，構建區域內能源梯級利用、優(yōu)勢互補、產(chǎn)業(yè)共生耦合的發(fā)展模式，綜合提升區域煤炭清潔高效利用整體水平，從而有助于區域控煤、減煤、降低大氣污染物排放總體目標的完成。
推動(dòng)煤化工結構優(yōu)化升級。在煤化工行業(yè)按照能化共軌理念，推進(jìn)煤炭由單一原料向原料和燃料并重轉變，鼓勵企業(yè)根據市場(chǎng)需求，加大煤炭資源加工轉化深度，提高產(chǎn)品精細化率，大力發(fā)展清潔能源、新材料等新型煤化工，優(yōu)化產(chǎn)品結構，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，在具備條件的地區推進(jìn)煤化工與發(fā)電、油氣化工、鋼鐵、建材等產(chǎn)業(yè)間的耦合發(fā)展，提高產(chǎn)品附加值，實(shí)現物質(zhì)的循環(huán)利用和能量的梯級利用，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)多元化發(fā)展，降低生產(chǎn)成本、資源消耗和污染排放。
城市燃煤的消費終端主要是供熱和居民炊事用煤。小鍋爐清潔高效改造、散煤燃燒使用治理、城鄉接合部與農村地區用能替換是關(guān)鍵。在條件適宜的地區或工業(yè)園區，鼓勵發(fā)展熱電聯(lián)供、集中供熱等供熱方式，以天然氣（煤層氣）、電力等清潔燃料替代分散中小燃煤鍋爐。
（3）提高煤炭利用效率
加強技術(shù)創(chuàng )新，加快技術(shù)進(jìn)步，是煤炭產(chǎn)業(yè)持續發(fā)展的動(dòng)力所在。我國現代煤化工、燃煤超低排放發(fā)電、煤粉型工業(yè)鍋爐清潔燃燒技術(shù)的成功示范與推廣應用充分說(shuō)明，在經(jīng)濟可承受的前提下，作為具有資源優(yōu)勢、生產(chǎn)成本較低的煤炭資源，完全可以做到清潔高效利用。因而，聚焦耗煤重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)水平層面的提升，通過(guò)推廣應用一批先進(jìn)適用、經(jīng)濟合理、節能減排潛力大的煤炭清潔高效利用技術(shù)，加快推動(dòng)企業(yè)實(shí)施煤炭清潔高效利用技術(shù)改造，引導企業(yè)通過(guò)實(shí)施清潔生產(chǎn)技術(shù)改造，先從源頭減少煤炭消耗及污染物產(chǎn)生，再配套相應的末端治理措施，達到或優(yōu)于國家相關(guān)節能環(huán)保要求，可以大幅提高煤炭利用效率。
嚴格落實(shí)《商品煤質(zhì)量管理暫行辦法》，加大先進(jìn)的煤炭提質(zhì)、潔凈型煤和高濃度水煤漿技術(shù)的推廣力度，通過(guò)采用選煤、配煤、型煤、水煤漿、低階煤提質(zhì)等先進(jìn)的煤炭?jì)?yōu)質(zhì)化加工技術(shù)，提高、優(yōu)化煤炭質(zhì)量，進(jìn)而提高煤炭利用效率。鼓勵開(kāi)展煤礦瓦斯防治利用重大技術(shù)攻關(guān)，實(shí)施瓦斯開(kāi)發(fā)利用示范工程。開(kāi)展煤炭分質(zhì)分級梯級利用，促進(jìn)我國煤炭提質(zhì)技術(shù)水平的提高，提高煤炭資源綜合利用效率。
我國每年發(fā)電總量的80%源自燃煤發(fā)電，發(fā)電用煤占煤炭消費總量的50%以上，未來(lái)要求發(fā)電用煤比例要達到60%以上。根據水資源、環(huán)境容量和生態(tài)承載力，集中建設以電力外送為主的大型煤電基地，逐步提高電煤在煤炭消費中的比重，進(jìn)一步提高煤電節能減排效率。雖然我國燃煤發(fā)電大氣污染物排放標準已經(jīng)采用全球最嚴格的標準，超超臨界高參數、大容量燃煤發(fā)電機組全面普及，燃煤發(fā)電的節能減排已經(jīng)十分顯著(zhù)，但是由于總量過(guò)大，引起的大氣污染仍然是主要問(wèn)題。近年出現的超低排放發(fā)電技術(shù)，其大氣污染物除CO2之外，粉塵、SO2、NOX等主要控制污染物已經(jīng)大大低于燃用天然氣發(fā)電的排放限值標準，為煤電清潔高效和綠色發(fā)展找到了一條新路。
大幅提升現代煤化工技術(shù)水平和能源轉化效率。改造提升傳統煤化工產(chǎn)業(yè)，穩步推進(jìn)現代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展。改造提升傳統煤化工產(chǎn)業(yè)，以規?；?、集群化、循環(huán)化發(fā)展模式，大力發(fā)展焦爐煤氣、煤焦油、電石尾氣等副產(chǎn)品的高質(zhì)高效利用。以現代煤氣化技術(shù)促進(jìn)煤制合成氨升級改造，開(kāi)展高水平特大型示范工程建設。適度發(fā)展現代煤化工產(chǎn)業(yè)，通過(guò)示范項目建設不斷完善國內自主技術(shù)，加強不同技術(shù)間的耦合集成，減少對生態(tài)環(huán)境的負面影響。
通過(guò)工業(yè)系統節能等措施，達到提高用能效率、較少煤炭消耗的目的。在焦化、工業(yè)爐窯、煤化工、工業(yè)鍋爐等重點(diǎn)用煤領(lǐng)域加強對能耗高、污染重的工藝裝備技術(shù)改造，推廣應用一批先進(jìn)適用、經(jīng)濟合理、節能減排潛力大的煤炭清潔高效利用技術(shù)，支持窯爐、鍋爐先進(jìn)技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)化，從源頭減少煤炭消耗及污染物的產(chǎn)生，并配套相應的末端治理措施，達到或優(yōu)于國家相關(guān)節能環(huán)保要求。在供熱和燃氣管網(wǎng)不能覆蓋的地區，改用電、新能源或潔凈煤，推廣應用高效節能環(huán)保型鍋爐，區域集中供熱通過(guò)建設大型燃煤高效鍋爐實(shí)現。提升鍋爐污染治理水平，開(kāi)發(fā)推廣工業(yè)鍋爐余熱、余能回收利用技術(shù)，實(shí)現余熱、余能高效回收及梯級利用。
此外，還需通過(guò)不斷強化原始創(chuàng )新、集成創(chuàng )新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng )新，進(jìn)一步提高煤炭利用技術(shù)水平，如進(jìn)一步積極開(kāi)展700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)，煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統（IGCC）和煤氣化燃料電池系統（IGFC），CO2捕集、利用與封存技術(shù)研究和示范；鼓勵現代煤化工企業(yè)與石油企業(yè)及相關(guān)行業(yè)合作，開(kāi)展驅油、微藻吸收、地質(zhì)封存等示范，為其他行業(yè)實(shí)施更大范圍的碳減排積累經(jīng)驗。
3.可能的碳減排貢獻分析
通過(guò)實(shí)施煤炭消費總量控制，可以有效抑制煤炭需求增長(cháng)，進(jìn)而降低我國燃煤碳排放總量的持續擴大。我國官方數據顯示，到2014年年底，我國單位GDP二氧化碳排放與2005年相比，已經(jīng)下降了33.8%（中國經(jīng)濟網(wǎng)，2015）。2014年全球由于能源消費產(chǎn)生的碳排放首次在經(jīng)濟沒(méi)有放緩的情況下未出現上升，這其中的主要原因是我國煤炭消費下降產(chǎn)生的減排效應。2014年，國內煤炭產(chǎn)銷(xiāo)雙降，煤炭消費量出現了2.9%的絕對下降，這意味著(zhù)我國當年由于化石燃料消費所產(chǎn)生的CO2排放下降了0.7%。2015年前4個(gè)月，煤炭消費下降所換算的CO2減排量相當于英國全國同期減排量（《21世紀經(jīng)濟報道》，2015）。
根據任世華等的研究，我國煤炭開(kāi)采過(guò)程、煤炭發(fā)電過(guò)程和煤炭轉化過(guò)程中均存在較大的碳減排潛力。例如，我國煤炭開(kāi)采過(guò)程中甲烷排放的利用率可以不斷提高，以2020年煤炭產(chǎn)量40 億～50億噸，瓦斯抽采量2.5～4.5立方米/噸，瓦斯利用率達到 40%～50%計算，所抽采利用的煤礦瓦斯量對應的碳減排潛力為1.5 億～2.5 億噸。隨著(zhù)我國礦井低溫熱能利用的逐步推廣，按照2020年替代煤礦開(kāi)采3%～5%的煤耗和電耗計算，碳減排潛力為0.2億～0.3億噸。兩途徑合計到2020年碳減排潛力可達到1.7億～2.8億噸，而我國《能源發(fā)展戰略行動(dòng)計劃（2014-2020年）》提出，到2020年煤礦瓦斯抽采利用率達到60%，相應的碳減排潛力將更大。按照超（超）臨界發(fā)電技術(shù)、IGCC發(fā)電技術(shù)在燃煤發(fā)電裝機中的比重提高10～15個(gè)百分點(diǎn)計算，2020年我國煤炭發(fā)電中可能產(chǎn)生的碳減排潛力為2.7 億～3.5 億噸（任世華等，2013）。
加快推進(jìn)煤炭利用方式革命，促進(jìn)煤炭產(chǎn)品由燃料向原料與燃料并重轉變，未來(lái)5～10年我國煤炭清潔高效利用如能取得積極進(jìn)展，將顯著(zhù)促進(jìn)我國碳減排總體戰略目標的實(shí)現。按照我國《能源發(fā)展戰略行動(dòng)計劃（2014-2020年）》提出的目標，“到2020年，全國煤炭消費比重降至62%以?xún)?，京津冀魯四省市煤炭消費比2012年凈削減1億噸，長(cháng)三角和珠三角地區煤炭消費總量負增長(cháng)”。上述目標如能按期完成，相應的碳減排潛力巨大。值得強調的是，我國散燒煤總量巨大，未來(lái)5～10年我國大中城市一旦實(shí)現全面淘汰中小燃煤鍋爐窯爐，基本實(shí)現煤炭利用集中化、大型化、規?；?，將從根本上改變占比達到40%左右的低效率分散利用煤炭的局面，相應的直接碳減排潛力突出?！豆I(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用行動(dòng)計劃（2015-2020年）》提出：“到2017年，實(shí)現節約煤炭消耗8000萬(wàn)噸以上；到2020年，力爭節約煤炭消耗1.6億噸以上?！鄙鲜瞿繕说膶?shí)現，均會(huì )產(chǎn)生直接的碳減排效果。通過(guò)穩步提高發(fā)電用煤比重，如能使其到2020年達到65%左右的水平，同時(shí)持續提高煤電轉化效率，將大大提升我國煤炭利用水平，并減少碳排放。此外，因地制宜、有序布局、穩步推進(jìn)現代煤化工產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，突破技術(shù)瓶頸，通過(guò)系統優(yōu)化、技術(shù)創(chuàng )新和設備國產(chǎn)化等途徑降低成本，可以?xún)?yōu)化我國煤化工的用煤結構。此外，開(kāi)發(fā)低成本低能耗的碳捕獲、儲存和利用（CCUS）技術(shù)，并開(kāi)展工程和更大范圍示范，也將促進(jìn)我國煤炭利用的碳減排工程技術(shù)發(fā)展。
四 保障措施
做好煤炭的清潔高效利用，不僅可以服務(wù)于我國的能源安全、社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展，而且可以極大地推動(dòng)我國生態(tài)環(huán)境改善以及應對氣候變化進(jìn)程，特別是為污染物減排和碳減排戰略的順利實(shí)施，做出重要且積極的貢獻。推進(jìn)我國煤炭清潔高效利用是一項長(cháng)期而且艱巨的任務(wù)，需在戰略、技術(shù)、管理等多個(gè)層面高度重視，為推動(dòng)我國煤炭清潔高效利用事業(yè)，我們提出如下具體建議。
第一，在國家層面，把推動(dòng)煤炭清潔高效開(kāi)發(fā)利用與發(fā)展新能源和可再生能源放在同等重要的位置，將煤炭清潔高效開(kāi)發(fā)利用作為我國能源發(fā)展的基本國策，將先進(jìn)潔凈煤高效開(kāi)發(fā)、轉化與綜合利用技術(shù)和對待新能源一樣加以培養、扶持，并將其列入我國戰略性新興產(chǎn)業(yè)加以支持。從國家層面進(jìn)一步加強煤炭清潔高效開(kāi)發(fā)利用的統一領(lǐng)導，通過(guò)戰略決策、技術(shù)創(chuàng )新、產(chǎn)業(yè)導向、法律法規和政策引導，實(shí)現煤炭由過(guò)去相對粗放的開(kāi)發(fā)方式向集約化開(kāi)發(fā)方式轉變，由高排放利用向低排放、超低排放利用轉變，由煤炭?jì)H僅是燃料向燃料和原料并重轉變，由單一能源系統向互聯(lián)智能能源系統轉變，從而夯實(shí)我國煤炭清潔高效開(kāi)發(fā)利用的基礎。
第二，加強煤炭清潔高效利用的監管和決策支持體系建設。嚴格控制煤炭消費總量，抑制不合理的煤炭消費需求，明確國家支持發(fā)展的產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)方向和關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，加強相關(guān)部門(mén)有效監管，并推進(jìn)政府引導和市場(chǎng)配置緊密結合，政策上協(xié)同CO2減排和大氣污染治理，以促進(jìn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益共贏(yíng)。優(yōu)化終端煤炭利用結構，淘汰大中城市工業(yè)鍋爐窯爐，加大散燒煤治理力度，鼓勵終端電代煤。研究建立權威、協(xié)調、統一、高效的有效監管體制，推進(jìn)全國性或區域性的煤炭物聯(lián)網(wǎng)和信息網(wǎng)建設，強化國家、省級等不同層面煤炭生產(chǎn)、流通、消費、能效、污染物排放等運行指標的實(shí)時(shí)監測和信息公開(kāi)，為政府科學(xué)決策提供可靠的數據支撐。建設煤炭領(lǐng)域高端智庫平臺，做好戰略咨詢(xún)、技術(shù)引導、技術(shù)服務(wù)和信息服務(wù)等工作。
第三，增加對煤炭清潔高效開(kāi)發(fā)利用的科技創(chuàng )新支持，依靠科技進(jìn)步，逐步解決煤炭清潔高效開(kāi)發(fā)利用中的重大問(wèn)題?？萍紕?chuàng )新是煤炭清潔高效利用的有力支撐。煤炭高效轉化與清潔利用，需要化工、制造、控制等各學(xué)科技術(shù)的集成應用，沒(méi)有持續的科技創(chuàng )新很難實(shí)現。按照“科學(xué)開(kāi)發(fā)、全面提質(zhì)、先進(jìn)發(fā)電、轉化升級、輸配優(yōu)化、節能減排、科技創(chuàng )新”的總體要求，鼓勵政府、科技界和產(chǎn)業(yè)界加大研發(fā)投入，逐步實(shí)現煤炭開(kāi)發(fā)利用全產(chǎn)業(yè)鏈的清潔化、高效化，增強我國能源安全保障水平和制造業(yè)整體競爭力，支撐我國經(jīng)濟社會(huì )可持續發(fā)展。支持先進(jìn)煤炭利用技術(shù)的推廣應用和產(chǎn)業(yè)化，建立產(chǎn)學(xué)研一體化的煤炭清潔高效利用技術(shù)研發(fā)與推廣平臺，積極部署700攝氏度超超臨界、IGCC、IGFC、CCUS等技術(shù)研發(fā)與重大工程示范，培育一批高效鍋爐等裝備制造基地，鼓勵裝備制造企業(yè)提供設計、生產(chǎn)、安裝、運行一體化服務(wù)，引導企業(yè)加快應用相關(guān)技術(shù)。
第四，完善促進(jìn)煤炭清潔高效利用的法律法規和財稅政策。加快制訂煤炭行業(yè)開(kāi)采規范、排放標準和供熱計量標準，完善清潔生產(chǎn)評價(jià)指標體系和行業(yè)污染防治技術(shù)政策，并建立環(huán)境公益訴訟制度。進(jìn)一步完善相關(guān)污染防治法律法規體系，各地區可結合當地的實(shí)際情況，出臺地方性的大氣污染防治法律法規。在當前煤炭行業(yè)經(jīng)濟下行趨勢明顯、90%的煤炭企業(yè)虧損的困境下，更應加大對煤炭清潔高效開(kāi)發(fā)利用高新技術(shù)在財政貼息、企業(yè)所得稅、增值稅、金融等方面的政策優(yōu)惠力度，積極引導市場(chǎng)主體加大對煤炭清潔高效利用產(chǎn)業(yè)的投入，引導金融機構和不同渠道民間資本設立股權基金、產(chǎn)業(yè)基金、綠色信貸等，積極推進(jìn)先進(jìn)煤炭工程技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，與“一帶一路”倡議、“走出去”等國家戰略相結合，促進(jìn)煤炭工程技術(shù)裝備和相關(guān)基礎設施輸出海外。