$甘肃能化(SZ000552)$  

煤炭是目前全球储量最为丰富、分布最为广泛的能源资源。2021年,中国化石能源消费占一次能源消费的比例约为83.6%,其中煤炭消费量占能源消费总量的比例高达56%,居世界首位;美国化石能源消费占一次能源的比例约为79%,其中煤炭消费量占能源消费总量的比例约为10.8%,是世界上煤炭储量最丰富的国家。


煤炭的清洁高效利用技术路线可以主要分为前端的加工与净化技术、中端的先进煤电技术和煤化工技术以及后端的污染物控制、综合利用及废弃物处理技术,具体如图1所示。总体而言,煤炭的清洁高效利用技术重点领域包括提高煤电效率的先进设备及技术,如先进汽轮机/燃气轮机、增压流化床燃烧器系统、整体煤气化联合循环发电(IGCC)技术和超超临界发电技术等;燃烧前、燃烧中污染物控制(减少二氧化硫、氮氧化合物等非温室气体排放以及汞等污染物的控制);优化煤炭利用(除发电外,将煤炭转化利用为氢气、液体燃料、烯烃等煤基多联产);污染物控制及利用,如“煤+碳捕集、利用与封存”(carbon capture,utilization and storage,CCUS)技术。近年来,全球重点关注碳减排和先进煤电技术

随着能源、环境以及气候变化等问题日益突出,推进煤炭清洁高效利用,对保障中国能源安全、推动经济社会发展具有重大意义。本文系统梳理了近年来美国能源部在煤炭清洁高效利用技术领域的研发投入、研发方向和研发机构等基本情况,进一步从超超临界发电技术、整体煤气化联合循环技术、煤制油/烯烃技术、煤气化技术以及碳减排、废弃物处理及综合利用技术等角度进行分析,结合中国清洁煤技术发展现状,旨在为推动构建绿色低碳、安全高效的现代能源体系提供参考,进而支撑“双碳”目标的实现。

距,亟待面向“双碳”目标重点发展煤炭清洁高效利用前沿技术。结合以上分析,提出如下发展建议:


1. 建议加强科技项目布局,重点实施煤炭清洁高效利用科技研发,如煤基特种燃料、近零碳排放煤化工工艺,大力发展CCUS技术,加强对新一代超超临界燃煤发电、IGCC等先进煤电技术研发部署与工程示范。


2. 通过科学规划布局现代煤化工,在末端环节加强二氧化碳资源化利用技术,推动煤炭深加工产业升级示范等,以实现未来先进煤化工产业可持续发展。


3. 完善“煤+CCUS”技术的政策支持与标准规范体系,开发低成本、耗CCUS技术,以及大规模“煤电+CCUS”技术一体化项目,积极推进“煤+CCUS”技术与产业发展。


4. 开发煤和煤副产品中稀土元素提取技术,研究评估有利用价值或潜在利用价值的稀土元素的可利用性、赋存状态、分布规律,验证中国从煤和煤副产品中回收稀土元素的经济可行性。

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