煤炭地下氣化開發利用現狀與發展趨勢

陳井瑞，楊瑞召，韓楓濤，許 超，孫夢迪，張 昊

(中國礦業大學〈北京〉地球科學與測繪工程學院，北京市海淀區，100083)

0 引言

我國是世界上最大的煤炭生產和煤炭消費國。根據國家統計局的數據，2022年我國煤炭總產量達到45.6億t，進口量為2.9億t。同年，國內能源消費總量為54.1億t標準煤，其中煤炭消費占比達到56.2%[1-2]。煤炭在能源工業消費中主要用于發電、鋼鐵和化工等行業，如圖1所示。與傳統的煤炭開采方式相比，煤炭地下氣化技術(Underground Coal Gasification，UCG)作為一種清潔、低碳、安全、高效的新型能源獲取方式，日益受到人們的關注和重視。該技術利用深部煤炭資源進行氧化還原反應，將煤炭轉化為可燃氣體，可以降低煤炭開采成本，減少環境污染和二氧化碳排放。據國際清潔能源委員會(IEA)統計，煤炭地下氣化技術相對于傳統的煤炭開采方式可以將煤炭利用率提高到80%甚至更高，是一種非常有前景的清潔能源技術。

圖1 煤炭能源工業消費結構

筆者通過介紹我國煤炭地下氣化技術的研究歷程、發展目標和相關政策，分析了開發煤炭地下氣化技術在經濟、環境和社會效益等方面的影響，并使用PESTEL模型對煤炭地下氣化進行綜合分析，以明確技術發展中的不利因素。最后，在分析結果的基礎上提出了技術、政策和環境3個方面的解決方案和政策性建議，以推動我國煤炭地下氣化技術的發展。

1 煤炭地下氣化技術進展

1.1 研究歷程

煤炭地下氣化是我國低碳高效煤炭能源結構發展的驅動力之一，可能成為彌補我國天然氣供需缺口的多元化途徑之一，在碳減排方面也具極大優勢[3-4]。

早在1868年，德國科學家西門子(SIEMENS William)首次提出將地面氣化爐搬到地下煤礦直接氣化煤炭[5]。1888年，俄羅斯化學家門捷列夫(MENDELEEV Dmitri)提出了含有控制的、直接地下煤點火、鉆注入井和生產井的煤地下氣化(UCG)的基本工藝概念，奠定了該技術的基礎[6-7]。20世紀30～50年代，煤炭地下氣化技術在蘇聯得到了進一步的研究和發展，成為其國家能源戰略的一部分[8-9]。1960-1980年，美國、英國、中國等也相繼開始研究和開發煤炭地下氣化技術。在這一時期，煤炭地下氣化技術取得了顯著的進展，涌現出多種不同的氣化方法和工藝[10-11]。

21世紀以來，隨著環境保護和可持續發展的重要性日益凸顯，煤炭地下氣化技術逐漸受到關注[12]。在這一時期，美國、俄羅斯、加拿大、中國、澳大利亞等國家加大了對煤炭地下氣化技術的研究和應用，致力于提高煤炭利用效率、降低環境影響。全球具有代表性的煤炭地下氣化示范項目見表1[13-14]。

表1 全球煤炭地下氣化技術示范項目

我國煤炭地下氣化技術的首次試驗項目于1958年在山西展開，隨后在內蒙古和遼寧等地也進行了一系列試驗，但是由于技術條件和經濟環境的限制，這些項目并未取得很大的成功；1980-1990年，我國對煤炭地下氣化技術進行了全面的研究和推進[15-16]；1984年，我國科技部啟動了煤炭地下氣化的重點研究項目，推動了技術的進一步發展，這一時期內我國建立了多個試驗基地和研究機構，進行了大量的試驗和研究工作[17-18]；2012年至今，隨著能源需求的不斷增長(圖2)，我國加速了煤炭地下氣化技術的研發，推動了多個大規模的煤炭地下氣化項目的建設，包括徐州馬莊、山東孫村煤礦和內蒙古烏蘭察布等地[19-21]，同時也加強了對煤炭地下氣化技術的創新研究，提高了效率和環保性能[22-24]。

圖2 2012-2022年能源消費總量及其增速

近年來，我國能源產業不斷發展，部分民營企業開始從不同角度涉足煤炭地下氣化產業，例如制氫或制氣。這些企業在內蒙古和新疆等地進行了淺層煤炭地下氣化的前期研究和實踐。此外，一些大型石油和天然氣公司也積極考慮將煤炭地下氣化與自身的天然氣產業鏈相結合，以增加天然氣供給能力[25]。這些研究進展將積極推動我國煤炭地下氣化產業的發展。

1.2 發展目標

根據中國煤炭工業協會發布的數據，煤炭資源的清潔高效利用一直是我國煤炭資源的發展目標。中國工程院院士袁亮指出：“我國關閉/廢棄礦井中賦存煤炭資源量高達420億t。預計到2030年，我國廢棄礦井將達到1.5萬處。”[26-27]2005-2017年我國部分省(區)廢棄礦井數量統計[28-29]如圖3所示。關閉/廢棄的礦井不僅會直接造成資源浪費，導致20～30億元/礦的國有資產流失，而且還會誘發環境安全及社會問題。

圖3 2005-2017年我國部分省(區)廢棄礦井數量統計

在“綠水青山就是金山銀山”這一理念指導下，我國煤炭地下氣化技術的發展目標是提高能源利用效率、降低環境污染、提供清潔能源，推動能源結構轉型，實現可持續發展和能源安全[30-31]。

(1)提高能源利用效率。根據國家能源局的數據，我國煤炭開采和洗選業的產能利用率2016年為59.5%，2017年提升至68.2%，2018年進一步增加到70.6%。與此相比，煤炭地下氣化技術能夠直接在地下將煤炭資源轉化為合成氣，在理想條件下，其利用率可達80%以上(值得注意的是，實際應用中的利用率可能因技術、地質條件等眾多因素而有所不同)。因此，與2016-2018年的煤炭開采利用率相比，煤炭地下氣化技術有潛力將煤炭開采利用率提高10%～20%，達到80%或更高。煤炭地下氣化技術產生的煤氣可以用于發電、供熱和工業用途。相比傳統煤炭燃燒發電，煤炭地下氣化技術發電的煤氣利用效率可以提高10%～15%。然而，具體的數據和細節可能因為不同的項目和地區而有所差異。因此，仍有必要進行更多的研究和實踐來全面評估和證明煤炭地下氣化技術的實際效果。

(2)降低環境污染。相對于傳統煤炭開采和燃燒，煤炭地下氣化技術排放的污染物濃度和排放強度較低，有助于改善空氣質量，減少二氧化硫、氮氧化物和顆粒物等大氣污染物的排放。

(3)提供清潔能源，推動能源結構轉型。煤炭地下氣化產生的煤氣可以作為清潔能源用于發電、供熱和工業用途，從而降低碳排放和溫室氣體排放，推動實現能源結構的轉型。

1.3 政策方針

2016年11月15日，國土資源部、國家發改委、工信部等制定了《全國礦產資源規劃(2016-2020年)》，指出力爭到2020年，基本建立完善的資源保障體系，基本形成綠色礦業發展模式，基本建成現代化礦業市場體系，有效提升礦業發展的效率，塑造資源安全與礦業發展新格局。2019年12月31日，自然資源部印發《關于推進礦產資源管理改革若事項的意見(試行)》(自然資規〔2019〕7號)，指出要加強礦產資源的管理，優化礦產資源的開發、保護和利用。通過一系列措施，提高礦產資源的管理效能和資源利用效率，促進礦業發展與生態環境保護的有機結合。2021年10月21日，國家發改委、國家能源局和財政部等印發了《“十四五”可再生能源發展規劃的通知》(發改能源等〔2021〕1445號)。我國礦產資源利用主要政策文件見表2[32-36]。這些政策文件推動了煤炭地下氣化技術的發展。然而，煤炭地下氣化技術發展仍需要在安全、環保和可持續發展的前提下進行，且需要不斷進行監測和評估，以確保其實施過程中的安全性和可持續性。

表2 礦產資源利用主要政策文件及公告

2 煤炭地下氣化開發利用效益

中國煤炭工業協會發布的《2022年中國煤炭工業經濟運行報告》中指出：2022年，全國規模以上煤炭企業營業收入4.02萬億元，比2021年增長19.5%；實現利潤收入1.02萬億元，增長44.3%；到12月末，應收賬款 5 320.1億元，增長23.1%，如圖4所示。我國承諾到2030年將煤炭消耗量減少100 Mt，二氧化碳減少180 Mt[37]，而煤炭地下氣化技術的開發利用可以為我國煤炭行業在經濟、環境、社會等方面帶來一定的效益[38]。

圖4 2015-2022年全國規模以上煤炭企業營收與利潤

2.1 經濟效益

首先，煤炭地下氣化技術可以利用深埋煤炭資源提供合成氣(Syngas)能源，增加能源供應的多樣性和穩定性，減少對進口能源的依賴，這在一定程度上降低了能源價格波動對我國經濟的影響，同時保障了國家的能源供應穩定[39]；其次，煤炭地下氣化技術可以開發利用難以開采的煤炭資源，包括煤矸石、深埋煤層等，大大提高了資源利用率，進一步推動我國煤炭行業的發展；最后，煤炭地下氣化技術的開發利用促進了煤化工、煤氣化、煤制烯烴等新興產業的發展，提高了產業競爭力，推動經濟結構轉型升級。

同時，投資建設煤炭地下氣化項目需要大量的基礎設施建設和相關配套設施，如輸氣管道、氣化工廠等，這將帶動相關產業鏈的發展，提高當地經濟發展水平。2015-2022年全國煤炭采選業固定資產投資增速圖展示了在這一時期內煤炭采選業固定資產投資的變化情況，反映出投資趨勢和經濟活動的狀況，如圖5所示。可見，2020-2022年煤炭采選業固定資產投資增速有所上升，這意味著在包括煤炭地下氣化項目在內的新技術和項目投資方面存在積極動態。這樣的增速是由于政策支持、市場需求增長或對提高煤炭效率和環保目標追求的反映。

圖5 2015-2022年全國煤炭采選業固定資產投資增速

以重慶市煤炭地下氣化示范項目為例，根據煤氣化的生產成本0.15～0.25元/m3、基建投資120～150元/m3計算，通過地下原位燃燒50萬t/a煤炭，可以實現煤炭混合氣產量400萬m3/d。其中，氫氣產量可達192萬m3/d、甲烷80萬m3/d、氮氣及其他8萬m3/d等，發電量168萬kWh/d。將氫氣、甲烷價格及電價分別按1.078 8、2.868 0元/m3及0.396 4元/kWh估算，通過銷售氫氣、甲烷、電等可實現年銷售收入約14.35億元。年運行總成本包括年固定成本、投資攤銷年費用和年生產成本等，其中，年固定成本和投資攤銷年費用需根據具體的項目情況而定，此處按7億元/a估算，單位生產成本按0.2元/m3估算，可得年運行總成本約9億元。綜上所述，項目預計年平均實現利潤超5億元。

2.2 環境效益

長期以來，我國煤炭及煤制氣生產企業在保護生態環境和降低大氣污染方面承擔著重要的責任[40]。而煤炭地下氣化技術可以產生氫氣、甲烷和電等綠色能源產品，拓寬了煤炭清潔化利用渠道，推動清潔能源的發展，并將產生的二氧化碳輸送并回注到已經采空的天然氣氣田中，不產生任何碳和污染物排放，實現全過程碳中和。此外，煤炭地下氣化技術還可以減少傳統煤炭開采對地表水資源和土地的占用，降低礦井排水和礦山廢棄物的產生，從而降低環境和生態破壞的風險，提高能源的可持續性。這些都將緩解我國因使用煤炭資源導致的大氣污染以及煤炭開采對生態環境的破壞，為實現“雙碳”目標提供了一條全新的途徑。

2.3 社會效益

煤炭地下氣化的開發能夠為經濟轉型和新型城鎮化建設增添一份力量，并對于相關產業鏈的發展具有推動作用。在開發的過程中，需要大量的專業人才和技術工人，可以提供就業機會，促進就業增長和社會穩定。在建設的過程中，需要大量的配套設施和裝備，可以帶動當地經濟的發展。在運營的過程中，可以增加地方財政收入，改善當地居民的生活水平。但需要指出的是，在推動煤炭地下氣化技術的發展過程中，需要制定嚴格的環境保護標準和管理措施，確保技術的安全性和可持續性。同時，需要加強公眾參與和信息透明，促進社會的理解和支持。

3 煤炭地下氣化技術開發存在的問題

利用PESTEL模型對煤炭地下氣化技術進行了分析。PESTEL模型涵蓋了政治(P)、經濟(E)、社會(S)、技術(T)、環境(E)、法律(L)等多個方面[41]，可以確保對煤炭地下氣化技術開發存在的問題進行全面、系統的分析，能夠幫助深入了解煤炭地下氣化技術開發的問題，并提出有效的解決方案。

3.1 政治因素分析

“十四五”期間，我國將加快推進煤炭行業科技創新和效率效益的發展，這一時期對煤炭地下氣化技術的進步是至關重要的[42-43]。我國的能源政策和發展規劃為煤炭地下氣化技術的進步和應用提供了強大的支持和廣闊的應用前景。通過推進煤炭地下氣化等清潔能源技術的研發和應用，不僅可以優化能源結構，提高能源利用效率，還能助力實現綠色低碳發展的戰略目標。

盡管政府出臺了一系列有利于推進煤炭地下氣化開發利用的政策措施，但仍需要開發先進的技術來支持煤炭地下氣化項目的實施，同時也面臨著巨大的投資風險。因此，政府需要加大對開發煤炭地下氣化的資金投入，推動煤炭地下氣化實現產業化。目前，美國、加拿大、澳大利亞、中國等在財政支持、法規和許可制度、專項資金、研發和創新技術等方面展開了實質性措施。但是，煤炭地下氣化的開發可能涉及到土地征用和搬遷等問題，容易引起當地居民的不滿和抵制。地方政府在推進煤炭地下氣化項目時，需要解決社會穩定和民生問題，平衡各方利益，避免引發社會矛盾和不穩定因素。

3.2 經濟因素分析

煤炭地下氣化技術目前在經濟方面存在著高成本、能源市場不穩定、風險投資難題和技術難題等問題。煤炭地下氣化技術的建設和運營成本較高，難以與傳統煤炭開采技術競爭。能源市場的價格波動和需求變化可能直接影響其經濟效益，在能源需求增速下降、能源價格整體下降的背景下，煤炭地下氣化技術的應用面臨著“如何生產出最為經濟的煤氣”的挑戰。另一方面，由于技術風險較高，會使得吸引風險投資變得困難。

3.3 社會因素分析

近30年來，我國在信息技術、生物醫藥、新能源等高新技術領域培養了大量科學家、工程師和技術人員，但對煤炭地下氣化的開發利用未給予足夠重視。煤炭地下氣化技術是一項復雜的工藝，需要具備高水平的技術和專業知識。然而，相關技術培訓和教育程度的不足，使得專業技術人員難以更好地掌握煤炭地下氣化技術所需的知識和技能。由于煤炭地下氣化技術還處于發展初期，對于新興技術和創新有著強烈的需求，特別是在多學科的合作和交叉這一部分，如礦業工程、化學工程、環境科學等，然而目前多學科合作的機制和平臺相對不完善，缺乏有效的溝通和合作機會。這導致了不同學科領域的專業人才無法充分協同，在一定程度上限制了煤炭地下氣化技術的發展。

3.4 技術因素分析

一項技術是在經歷實驗室研究階段、中試階段、示范工程階段、商業化階段才能達到成熟。煤炭地下氣化技術在國內還未達到商業化階段，仍然處于實驗室研究和示范工程階段。盡管已經有一些煤炭地下氣化示范項目在國內建設，但規模仍較小，存在一些技術和經濟上的限制，因此，技術成熟度的挑戰和問題仍然存在。另外，在煤炭地下氣化項目建設的過程中，相關的技術包括“U”型井鉆完井技術、點火技術、穩定控制工藝、監測技術、環保技術等應用尚需完善，國內對于煤炭地下氣化涉及到一系列特殊的設備的供應能力尚且不足，例如，用于初期點燃煤層的點火系統、用于過濾合成氣的氣體凈化系統和用于安全監測的傳感器或報警系統等。相關設備的供應商數量有限，這直接導致設備的供應周期較長，項目建設進度受到影響。如果設備無法滿足技術要求，可能會導致工藝效果不理想，影響項目的運行和產出。

3.5 環境因素分析

近年來，我國非常重視環境問題治理，發布了《水污染防治法》《大氣污染防治法》《“十四五”重點流域水環境綜合治理規劃的通知》(發改地區〔2021〕1933號)等一系列保護政策[44-46]。煤炭地下氣化雖然在一定意義上有助于碳中和目標實現，但在氣化過程中會產生大量的溫室氣體(CO2、CH4)，對氣候變化和全球暖化產生負面影響。同時，煤炭地下氣化需要大量的水參與氣化反應。這會對水資源相對緊缺的地區造成資源壓力。同時，廢水排放中可能含有高濃度的有害物質，如重金屬和有機化合物，對水質造成污染。煤炭地下氣化涉及對地下煤層的開采和氣化過程，可能會對周圍的地質環境帶來不利影響，如地表沉降、地下空洞和地震等。煤氣化過程中會殘留部分未被氣化的碳和重金屬等，如果沒有進行妥善處理和處置，會對土壤和水資源造成污染，對礦區和周邊生態環境的產生破壞[47-48]。

3.6 法律因素分析

目前，關于煤炭資源管理與利用的法律主要有《中華人民共和國礦產資源法》和《中華人民共和國煤炭法》。同時，為促進煤炭地下氣化技術的科學實施、合理開發和有效保護，國家相關部門及地方政府還根據這2部法律制定了相關法律法規和意見，如國家能源局等提出的《關于促進煤炭安全綠色開發和清潔高效利用的意見》、國家發改委發布的《積極穩妥推進煤炭清潔高效利用，為高質量發展提供安全綠色的能源保障》、以及大同市政府發布的《大同市煤炭資源保護辦法》等地方法規。這些法律法規文件等為煤炭地下氣化技術的發展和應用提供了根本遵循，有助于有序的環境保護和資源開發利用，確保相關項目的可持續性和安全性。但是，我國仍缺乏專門針對煤炭地下氣化方面的法律規范文件。這會導致在項目實施地過程中，相關法律的適用性和指導性不夠明確，存在法律空白和模糊的情況。這可能導致一些煤炭地下氣化項目在技術規范和環境保護等方面存在監管的漏洞和不足。

4 發展對策與解決方案

“十四五”時期，我國進入高質量發展階段，必須堅持以新發展理念為指導，深入實施“四個革命、一個合作”的能源安全新戰略，推動煤炭工業綠色轉型，積極面對新挑戰，發揮煤炭保障能源安全的基礎作用，助推煤炭工業清潔利用高質量發展[49]。煤炭地下氣化技術的未來發展需要綜合考慮技術研究、環境保護、安全管理等因素，注重技術創新和可持續發展，以實現煤炭地下氣化技術在能源供應和環境保護方面的雙重效益[50]。

4.1 技術研究

(1)加強技術研究和創新。繼續加大對煤炭地下氣化技術的研究和創新投入，開展基礎理論研究、工程實踐與示范項目，并探索新的煤炭地下氣化技術路線和解決方案。重點關注技術安全性、高效性、環保性和可持續性等方面的問題，以提高煤炭地下氣化技術的整體水平。

(2)推進工程實踐與示范項目。加強與實際工程項目的合作，建立煤炭地下氣化技術的實際應用平臺。通過在不同地質條件下的示范項目，驗證和完善煤炭地下氣化技術的可行性和適應性，積累實踐經驗和技術數據，為技術的推廣和商業化提供支持。

(3)探索低碳排放技術。加強煤炭地下氣化技術與二氧化碳捕集、利用與儲存(CCUS)技術的結合，探索低碳排放的煤炭地下氣化技術路徑。研發和應用新型吸附劑、催化劑和反應條件，實現煤炭氣化過程中二氧化碳的高效捕集和利用，減少向大氣的排放，為實現低碳經濟發展做出貢獻。

(4)加強人才培養。需要加強煤炭地下氣化技術領域的人才培養和教育，推動相關教育機構開設專門的培訓課程。建立跨學科的合作機制和平臺，通過行業、企業、院校合作，形成本科-碩士-博士連續性、跨學科的潔凈煤工程科技人才培養通道，促進不同領域的專業人才之間的交流和合作[51]。同時，政府和企業可以提供更多的獎勵和支持，吸引人才投身于煤炭地下氣化技術研究和應用。

4.2 政策完善

(1)完善政策支持與法律保障。為減輕企業負擔，政府應完善礦業權出讓政策。建議在煤炭資源豐富的省份先行開展合理的實驗性方案，對出讓煤炭資源所獲得的收益率進行合理的設置；對以申請在先的方式取得的礦業權，應充分考慮企業進行風險勘查應得收益。資源出讓收益金繳納方面，應按當年動用儲量計算繳納，減少企業付現壓力。

(2)優化辦理流程。為推動規劃環評與國土空間“多規合一”，應優化煤礦建設項目手續辦理流程，使規劃環評具備科學的約束性指標，能夠直接指導和規范項目建設。這樣可以更好地適應市場化的煤炭資源配置，提升規劃環評的作用和效果。

(3)加強安全管理和監控。加強煤炭地下氣化項目的安全管理和監控，建立完善的安全技術標準和操作規程。加強對地下氣化過程中的地質災害、氣體爆炸、地下水污染等風險的識別和評估，采取有效的監測和預警措施，確保煤炭地下氣化項目的安全運行。

(4)加強國際合作與交流。建議建立國際合作機制、參與國際合作項目、舉辦國際會議和研討會、建立國際交流平臺，學習借鑒國際經驗和措施以促進煤炭地下氣化技術的創新和發展，加速技術的推廣和應用，提高我國煤炭地下氣化技術的國際競爭力和影響力，實現煤炭地下氣化技術在全球范圍內的可持續發展。

4.3 環境保護

在煤炭地下氣化項目的規劃和實施過程中，應加強環境保護措施的制定和執行，確保項目對水源、土壤和大氣等環境要素的影響控制在合理范圍內。采取有效的廢棄物處理和廢水處理技術，減少對周邊環境的污染風險，保護生態環境的可持續性。

(1)嚴格環境監管。建立健全的法律法規體系，制定嚴格的環境監管標準和措施，監測和評估煤炭地下氣化項目對環境的影響。加強監管力度，確保煤炭地下氣化項目在環境保護方面的合規性和可持續性。

(2)強化水資源管理。氣化過程中會涉及大量的水資源利用。加強對水資源的監控和管理，確保合理利用和節約用水。采用水資源回收和再利用技術，尤其在水資源相對匱乏的地區，要最大限度地減少對地下水的開采，減輕水資源壓力。

(3)推進廢棄物處理與利用。煤炭地下氣化過程中會產生大量廢棄物和排放物。加強廢棄物的分類、處理和利用，采用環保技術和設備，減少廢棄物對環境的影響。推動廢棄物的資源化利用，實現循環經濟的發展。

(4)強化環境風險評估與應對。在煤炭地下氣化項目的規劃和實施過程中，對環境風險進行全面評估和預測。制定應對策略和措施，加強環境風險的管控和應急準備，確保UCG技術的安全和環保性。

(5)加強公眾參與與信息公開。加強與公眾的溝通和互動，提高公眾對煤炭地下氣化技術的認知和參與度。開展公眾教育和宣傳活動，加強環境信息的公開和透明度，促進公眾對環境保護的關注和監督。

5 結論

(1)“十四五”期間，我國煤炭行業主要集中在科技創新和效率效益的發展。開發利用煤炭地下氣化技術具有潛在的經濟和環境效益，可以促進投資和就業，減少溫室氣體排放。但目前我國的煤炭地下氣化技術還未達到商業化階段，仍然處于實驗室研究和示范工程階段。

(2)我國出臺了一系列與煤炭能源開發利用相關的政策，但關于煤炭地下氣化的特殊政策很少。國際合作和交流對于推動煤炭地下氣化技術的發展至關重要，通過學習借鑒國際經驗，開展合作研究和項目，可以共同解決技術和環境問題，促進煤炭地下氣化技術的創新和應用。

(3)煤炭地下氣化技術在實施過程中仍面臨著諸多挑戰。例如，地質條件適宜性評估和選擇、點火過程的控制、排放控制等。要實現我國煤炭地下氣化的發展目標，我國政府首先要做的就是提供技術上的支持，包括加強技術研究和創新、推進關鍵裝備與技術研發等；其次就是要完善政策支持，加強安全管理和監控；最后要加強環境保護，確保煤炭地下氣化項目對水源、土壤和大氣等環境要素的影響控制在合理范圍內。

(4)煤炭地下氣化技術具有潛在的經濟和環境優勢，但在實施過程中仍面臨著諸多挑戰。加強國內高校-企業-能源公司的交流、國際合作以及建立環境保護措施，可以推動煤炭地下氣化技術的發展，實現可持續能源開發和環境保護的雙贏。