前言
随着全球气候变化日益严峻,能源转型成为各国政府和企业共同关注的话题,在众多清洁能源中,风能、太阳能等可再生能源的发展势头迅猛,但作为传统能源的代表——煤炭,在全球能源结构中仍占据重要地位,如何实现煤炭资源清洁高效利用,成为当前能源领域研究的重点,洁净煤技术应运而生,它不仅能够提高煤炭利用率,减少环境污染,还能为煤炭行业注入新的活力,助力我国能源转型。
洁净煤技术(Clean Coal Technology),是指通过一系列先进技术手段对煤炭进行加工处理或改造燃烧过程,以达到提高煤炭燃烧效率,降低污染物排放的目的,该技术主要包括以下几方面内容:
煤炭洗选:去除原煤中的灰分和硫分,提高煤炭品质。
型煤制造:将散煤加工成具有一定形状和性能的成型燃料,提高燃烧效率。
循环流化床燃烧技术:利用循环流化床锅炉使煤炭在较低温度下燃烧,降低氮氧化物排放量。
煤气化技术:将煤炭转化为合成气(主要成分是一氧化碳和氢气),进而制取化工产品或发电。
整体煤气化联合循环发电技术(IGCC):先将煤进行气化,然后利用合成气进行高效发电。
二氧化碳捕获与封存技术(CCS):捕捉燃煤产生的二氧化碳并将其压缩、运输至地下储层永久储存。
在全球范围内,煤炭仍然是许多国家重要的基础能源之一,特别是在中国,由于资源禀赋原因,煤炭在我国能源结构中占据了主导地位,传统的煤炭开采及利用方式存在着资源浪费严重、环境污染大等问题,这与当前可持续发展要求相悖,推进洁净煤技术的应用显得尤为迫切:
1、提高能源利用效率:通过洁净煤技术可以显著提升煤炭燃烧效率,减少能源损耗。
2、降低污染物排放:采用先进脱硫脱硝工艺后,可以大幅度削减SO2、NOx等有害气体排放量。
3、促进产业结构调整:洁净煤技术的发展将带动相关产业链条延伸,推动煤炭产业向高端化、智能化方向转型升级。
4、保障能源安全稳定供应:短期内难以完全摆脱对煤炭依赖的情况下,推广洁净煤技术有利于保障国家能源安全稳定供应。
自上世纪80年代起,国外一些发达国家就开始了洁净煤技术的研究与应用,例如美国、日本等国投入大量资金支持相关技术研发,并取得了一系列成果,我国虽然起步较晚,但在国家政策引导下,近年来也取得了长足进步:
政策扶持力度加大:《能源生产和消费革命战略(2016-2030年)》明确提出要大力发展洁净煤技术。
关键技术不断突破:如华能集团成功研发出具有自主知识产权的整体煤气化联合循环发电系统。
示范项目陆续落地:如神华宁煤集团建设的世界首套煤间接液化工业化示范装置已稳定运行多年。
尽管洁净煤技术发展前景广阔,但仍面临诸多挑战:
1、技术经济性问题:相较于常规燃煤技术,洁净煤技术投资成本高、回报周期长。
2、市场接受度不高:由于公众对环境保护意识增强,部分人士对洁净煤技术持怀疑态度。
3、国际竞争激烈:面对欧美日韩等国在该领域的领先地位,我国还需进一步加强自主研发能力。
随着全球气候变化形势日益严峻以及人们对美好生活环境需求不断提升,洁净煤技术必将成为能源领域的一大热点,预计到2030年左右,全球范围内将形成较为成熟的洁净煤技术体系,届时煤炭将以更加环保、高效的姿态继续在全球能源体系中扮演重要角色,我国也将依托自身资源优势,加快洁净煤技术推广应用步伐,为实现碳达峰、碳中和目标贡献力量。
洁净煤技术不仅是解决当前煤炭利用过程中存在问题的有效途径,更是推动我国乃至全球能源转型的重要力量,相信在不久的将来,这项技术必将焕发出更加耀眼的光芒,引领我们走向更加美好的明天!