謝克昌：煤炭清潔高效利用的踐行者

瓊杰

前不久整個華北地區，乃至大半個中國再一次被籠罩在嚴重的霧霾之中。在全民聲討霧霾根源的聲浪中，專業人士針對中國傳統的能源體系再一次提出了尖銳的質疑。中國“一煤獨大”的能源體系和高耗能、重污染的產業結構是我國大氣污染嚴重的最主要原因，幾乎成為了全社會的共識。我國如何才能加強能源安全保障，進而適應和促進經濟社會的可持續發展？記者在九月份舉行的第十屆“海峽兩岸氣候變遷與能源永續發展論壇”年會期間，就此采訪了中國工程院副院長、中國工程院院士謝克昌。

改善能源結構 降低煤炭依賴度

記 者：“一煤獨大、缺氣少油”是我國的國情，您認為該如何構建我國未來的能源體系呢？

謝克昌：要切實提高天然氣消費比例，在繼續加大常規天然氣勘探開發力度的同時，要進一步提升非常規天然氣開發利用的戰略地位，積極推動致密氣、煤層氣、頁巖氣等非常規天然氣的開發，力爭2020年和2030年三者分別達到800億立方米、500億立方米、200億立方米和1200億立方米、900億立方米、1000億立方米的產量，天然氣水合物分別進行試驗性開采和商業化開發。2020年使國產天然氣總產量達到2500億立方米～3000億立方米，加大國外天然氣引進力度，消費量達到4000億立方米，占一次能源消費總量的12%以上。2030年國產氣達到4000億立方米～4500億立方米，消費量達到5500億立方米～6000億立方米。

同時，要引導石油合理消費，抑制石油進口過快增長。石油供給仍然是我國能源安全的重要因素。抑制石油消費過快增長，防止石油對外依存度過高，是提高能源安全度的重要一環。同時，多渠道解決供應問題，包括替代石油。若維持石油60%左右的依存度，必須要有替代，醇醚燃料、先進的煤、生物質制得的液體燃料均可替代。

此外，要建立開放式能源安全體系，拓寬國內外兩個市場，充分利用外部資源。積極進口石油、天然氣、金屬鈾、電力和其他能源資源等，保障供給和增加戰略儲備，是我國能源安全不可或缺的要素。要繼續實行能源“走出去”的戰略，增加國際能源供給能力，提高我國能源投資優化程度，改善投資效益，加強能源經濟實力。

記 者：為應對環境變化，各國都在大力發展新能源。我國的新能源之路該如何走？

謝克昌：把新能源技術和產業的發展作為我國能源安全的長期戰略要點，從科技、政策、體制等幾方面推進可再生能源（含水電、風電、太陽能、生物質能、垃圾資源化利用、地熱、海洋能）和核電等非化石能源的穩步發展，顯著增加它們在我國一次能源中的比重，占領綠色、低碳發展戰略制高點，這是我國能源長遠競爭力的核心，也是保障我國能源安全的長遠大計。應確保非化石能源2020年占比大于15%，力爭2030年大于25%。

加快水電開發。水電是優質可再生能源，我國還有2億多萬千瓦的水電可以開發利用。水電開發對環境和生態的影響低于煤炭等化石能源，在開發中可以同步解決。移民問題可以用水電的效益妥善解決。

將“戰略必爭、確保安全、穩步高效”確立為我國的核電發展戰略，穩步發展規模核電。2020年運行裝機容量達到5800萬千瓦，在建3000萬千瓦；2030年達到1.5億千瓦～2億千瓦裝機，占總發電量的10%以上；快堆技術逐步商用推廣，建立核燃料閉式循環；2050年達到3.5億千瓦～4億千瓦裝機，占總發電量的20%。

煤炭清潔高效利用是唯一出路

記 者：煤炭既是主要能源，又是生態環境的主要污染源，我們該如何應對這一難題？

謝克昌：圍繞煤炭資源如何持續清潔利用，2011年，中國工程院將“我國煤炭清潔高效可持續開發利用戰略研究”列為重大咨詢項目，根據煤炭行業發展中的重大問題，設立了包括資源、開采、輸運、燃燒、減排等在內的10個課題。我們認為，煤的清潔高效利用是唯一出路；必須加快推進煤炭產業發展由資金和資源推動向以技術創新驅動為主的方式轉變。

煤炭的清潔高效開發利用既是支撐經濟社會發展的內在要求，也是走低碳發展道路的必然選擇。我國不僅是最大的煤炭生產國，還是最大的煤炭消費國和進口國，煤炭在一次能源消費結構中占比高出世界平均水平40個百分點，2013年煤炭進口3.3億噸。近幾年，全球氣候談判和圍繞低碳技術的競爭日趨激烈，美國、歐盟、日本憑借其油氣為主的能源結構，以及領先的煤炭清潔高效利用技術，積極推行“低碳經濟”。出于國家戰略利益和能源安全考慮，我國必須加快培育和發展具有核心自主知識產權的煤炭清潔高效開發利用技術和產業，贏得發展的主動權。

記 者：對于我國煤炭的高效清潔可持續開發利用，有沒有具體的戰略目標？

謝克昌：根據我們的研究，到2030年應實現以下發展目標：調控煤炭開發總量，優化煤炭開發布局，實現煤炭開發戰略性西移，形成煤炭科學開發和清潔高效的煤炭消費模式。具體講，國內煤炭開采量要控制在45億噸以內，煤炭系統整體效率達到52%，燃煤二氧化硫排放量控制在960萬噸以內，燃煤氮氧化物排放量控制在760萬噸以內。當前最重要的，是要利用新技術解決煤炭清潔燃燒問題，提高熱效率、減少污染物排放，特別是燃煤發電的清潔高效問題。

實現這些目標，需要我們在煤炭供應質量、煤炭發電水平、煤炭輸運以及節能減排等諸多方面的共同努力。設立煤炭科技重大專項，爭取在10至20年內使我國煤炭科技自主創新能力和技術裝備達到世界先進水平。

記 者：煤炭清潔利用包括哪些方面？現實中有哪些可行的途徑？

謝克昌：在國家能源局列出的低碳能源技術中，化石能源清潔高效利用技術排在第一位，這里主要指的就是煤炭的清潔高效利用，包括煤的安全、高效、綠色開采，煤利用前的預處理，煤利用中的污染控制與凈化，煤清潔高效發電和化學轉化等諸多環節。

從目前看，煤炭清潔高效轉化離不開現代煤化工技術。現代煤化工與傳統的煤化工路線不同，它是以煤熱解、氣化為基礎，以一碳化學為主線，合成各種替代液體燃料及化工產品，如天然氣、甲醇、二甲醚、合成油、烯烴、精細化學品等，替代問題如果解決得好，石油、天然氣對外依存度就不至于太高，這也是我國煤炭利用的重要方向。

世界煤化工的主戰場在中國。傳統的煤化工路線，包括煤炭焦化、煤氣化—合成氨—化肥等路線，布局分散、技術水平較低、能耗較高、產能過剩、污染較嚴重，轉型勢在必行。

記 者：如何盡快提高煤炭清潔高效利用的科技支撐水平？

謝克昌：目前，我國已成功開發以煤制烯烴、煤制油、煤制甲烷、煤制乙二醇等為代表的現代煤化工先進工藝技術，并進行了工程示范。但就整體而言，我國當前的技術水平還不足以支撐煤炭的清潔高效利用。為此，我們認為，應盡快設立煤炭科技重大專項，大力提升煤炭科技創新能力。

具體包括：突破煤炭資源勘查、安全高效綠色開發、煤炭提質、先進煤炭燃燒和氣化、煤炭清潔高效轉化、先進輸電、煤炭污染控制、煤炭節能等一批核心技術和關鍵技術，著力突破一批重大成套裝備，建立煤炭清潔高效可持續發展支撐體系，引領世界煤炭清潔高效可持續開發利用技術發展。

未來20年，煤炭的地位無可取代

記 者：在未來20年，我國能源結構會不會有大的變化？

謝克昌：對我國來說，現實的問題在于，什么能源替代煤炭？煤以外的其他能源，從長遠看都可以用，但就近、中期看，難以擔當起主體重任。石油和天然氣受儲量短缺和引進的困擾，風能、太陽能缺乏持續有效性和實用性，水能的地域和生態局限性明顯，核能面臨著原料供應和廢料處理問題……因此，未來一段時間，甚至更長遠看，煤炭仍將是我國主體和基礎能源，雖然比例會有所下降。

我們預計，未來20年，煤炭在我國能源消費結構中仍將長期占據主體地位，在石油、天然氣、核電充分開發的情況下，2030年煤炭占一次能源消費比重仍在50%以上，消費量將達45億噸左右。

特別指出的是，現在我國60%～70%的能源消費是生產性消費，發達國家60%～70%用于非生產性消費。因此，2009年哥本哈根會議提出的全球碳減排目標，對于我國這樣一個以煤為主要能源并正處于工業化中期的國家來說是不公平的。但作為負責任的大國，我國提出了明確的減排目標，任務之艱巨，壓力之巨大，顯而易見。

記 者：我國是世界上最大的煤炭生產國，煤炭開發利用面臨哪些挑戰？

謝克昌：煤炭是我國工業化進程中的基礎性能源，長期以來，煤炭在我國一次能源生產與消費結構中占70%左右。2012年，煤炭提供了電力燃料的75%、鋼鐵用能的85%、建材用能的71%、化工用能的40%。從消費結構上看，電力用煤占52.9%，鋼鐵用煤占15.3%，建材用煤占16.1%，化工用煤占6.6%，其他用煤占9.1%。

煤炭長期大規模開發利用也帶來了一系列問題。一是煤炭資源開發條件變差。我國53%的煤炭資源埋深在1000米以下，褐煤和低變質程度煙煤占55%，優質煤炭資源逐年減少，開發重心逐步向西部轉移；二是煤炭科學產能比重較低。滿足安全、高效、綠色開采條件的科學產能僅占1/3，這也是煤礦事故頻發的主要原因；三是煤炭輸配不合理，煤炭調運形勢緊張。四是煤炭利用效率低。發電及供熱平均綜合利用效率僅為40%左右，比發達國家低10個百分點。

尤為緊迫的是，煤炭屬于高碳能源，我國又以碳排放系數最高的煤炭為主，污染十分嚴重。有統計顯示，在主要污染物排放中，燃煤排放的二氧化硫占90%，碳氧化物占75%，總懸浮顆粒物占60%，二氧化碳占75%。同時，每年還要排放數噸渣塵，重金屬超過2萬噸，對人體危害很大。燃煤帶來的嚴重環境污染，必須引起重視。