綠色煤炭是中國確保能源供應(yīng)和減少碳排放的必由之路,如何在能源消耗與碳排放上找到平衡,實(shí)現(xiàn)綠色煤炭有哪些路徑?
煤炭是我國的主要能源,在我國化石能源資源結(jié)構(gòu)中居主導(dǎo)地位。2010年,我國一次能源生產(chǎn)總量29.9億tce,煤炭產(chǎn)量約占77.4%;能源消費(fèi)總量32.5億tce,煤炭消費(fèi)約占68.6%。過去10年,煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)分別占我國一次能源的比例一直居高不下。
2010年,我國煤炭產(chǎn)量達(dá)32.4億t,比2009年增長8.9%。2000年我國煤炭消費(fèi)總量達(dá)14.1億t,2010年達(dá)31.2億t,10年間增長了約121.28%。
傳統(tǒng)煤炭利用方式能源效率低,污染物治理技術(shù)有待提高,造成煤炭資源巨大浪費(fèi)和生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重污染,制約煤炭能源的健康及可持續(xù)發(fā)展。
近年來,我國污染防治工作穩(wěn)步推進(jìn),成效明顯,但污染物排放總量仍較大。2009年,我國SO2排放量總量2214.4萬t,比上年下降4.6%,NOx排放總量超過2000萬t,煙塵排放總量847.2萬t,比上年下降6.0%。這些污染物的70%~80%來自于煤炭的直接燃燒。中國CO2排放量60億t以上,約占世界排放總量的20%左右,其中,煤炭利用占82%。
煤炭作為我國未來相當(dāng)長時間內(nèi)的能源主要提供者,不得不用。傳統(tǒng)煤炭利用方式能源效率低,污染物治理技術(shù)有待提高,造成煤炭資源浪費(fèi)和嚴(yán)重的環(huán)境問題,制約煤炭能源的可持續(xù)發(fā)展。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長,如果不采取積極的措施實(shí)現(xiàn)煤炭的清潔高效利用,我國煤炭的需求量還將快速增長。據(jù)IEA預(yù)測,2020年我國CO2排放量將占全球29%,其它污染物排放也將持續(xù)增長,面臨巨大的能源環(huán)境壓力。
在全球共同應(yīng)對氣候變化問題的國際形勢下,碳減排成為世界矚目的焦點(diǎn),氣候變化和低碳經(jīng)濟(jì)成為國內(nèi)外煤炭利用技術(shù)發(fā)展過程中必須考慮的重要因素,也是節(jié)能和調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的重要原因。2009年11月,中國正式對外宣布,2020年單位GDP的CO2排放量比2005年下降40%~45%。
因此,未來煤炭利用必須進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)清潔化。通過發(fā)展先進(jìn)技術(shù),提高煤炭利用效率,有效節(jié)約煤炭資源,少排放或者不排放SO2、NOx、煙塵等傳統(tǒng)污染物以及CO2等溫室氣體,達(dá)到煤炭的清潔化利用,可以緩減或解決對環(huán)境的污染和破壞,是實(shí)現(xiàn)我國節(jié)能減排目標(biāo)、改善環(huán)境、保障能源安全、積極應(yīng)對國際氣候變化的重要舉措。
“綠煤”路徑
目前,中國潔凈煤技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)主要包括煤炭提質(zhì)加工、高效潔凈發(fā)電、清潔轉(zhuǎn)化利用及工業(yè)鍋爐等方面。
通過煤炭提質(zhì)加工,為用戶提供質(zhì)量合格、穩(wěn)定的商品煤,可提高煤炭后續(xù)利用的效率、有效節(jié)約煤炭資源、減少無效運(yùn)輸、降低污染。
煤炭洗選可提高煤炭利用效率,節(jié)約能源,減少污染。研究表明,發(fā)電用煤灰分每降低1%,發(fā)熱量增加200~360J/g,發(fā)電標(biāo)煤耗下降2~5g/kWh;工業(yè)鍋爐和窯爐燃用洗選煤,熱效率可提高3%~8%。同時,由于煤炭質(zhì)量的提高,可有效降低煙塵、SO2和NOx排放量,減少運(yùn)輸能力浪費(fèi),同時還可減少汽、柴油等發(fā)動機(jī)燃料的消耗,降低運(yùn)輸費(fèi)用和煤炭價格。
近幾年我國原煤入選率提高較快。2009年全國原煤入洗量為14億t,入洗率達(dá)45.9%。選煤廠向大型化方向發(fā)展。建成千萬噸級選煤廠15座,最大規(guī)模達(dá)到35Mt/a,進(jìn)入世界先進(jìn)水平行列。模塊化選煤廠快速發(fā)展,全國已投產(chǎn)和在建模塊選煤廠110余座。高效的重介質(zhì)選煤發(fā)展很快,在選煤工藝中所占比例已上升至45%左右,技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。節(jié)水型選煤技術(shù)得到完善、提高并推廣應(yīng)用,細(xì)粒煤分選和脫水技術(shù)有較大進(jìn)展。
受我國整體工業(yè)發(fā)展水平的限制,我國大型選煤設(shè)備的制造能力和可靠性有待提高;一些大型振動篩、大型離心脫水機(jī)、大型重介質(zhì)分選機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備仍需進(jìn)口。新型干法和節(jié)水型選煤技術(shù)還需完善。
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