谢克昌：煤利用是高碳能源的低碳化之路

　　至2020年，我国非化石能源将占能源总量15%，化石能源还要占85%，其中70%的能源供应依然是煤炭。

　　《亮报》：日本强震导致的福岛核电站泄漏事故一个月以来，中国强化了核安全的要求，如果核电发展放缓，可再生能源加快发展是否可以弥补非化石能源不足？请您谈谈目前我国能源布局的难点。

　　谢克昌：目前，世界和中国能源消费结构均以高碳能源为主，而中国尤以碳排放系数最高的煤为主。世界各国的能源结构中，化石能源平均占了80%，其中煤炭占到28%。而中国的能源结构中，化石能源占到93%，煤比例高达70%左右。在电力结构中，2010年燃煤发电量占发电总量的80.8%，在2010年化工产品结构中，化工产品原料60%以上是煤炭资源。

　　今后的煤炭资源依赖性依然很强。根据“十二五”规划，到2020年非化石能源将占能源总量的15%，也就是说化石能源还要占到85%的比例，而化石能源中70%的比例是煤。

　　此外，煤炭供应的稳定性也是其他能源所不能比拟的。一旦能源供需发生问题，煤炭用量马上就有上升势头，去年贵州、云南的冰冻灾害，部分山西小煤矿复活就是一个典型的例子。日本的福岛核电站事故后，不少专家也对日本的能源布局有了新的猜测，其中不乏日本对煤炭依赖增强的观点。

　　因此我认为，以化石能源，特别是以高碳排放的煤为主的能源结构和以能耗大、污染重的重化工业为主的产业结构在相当长时期内难以根本改变，我国煤的消耗量很难降下来。

　　《亮报》：如您所说未来煤炭需求依然强劲，会不会对我国16%的能耗下降指标造成威胁？

　　谢克昌：煤的大量开发和使用，对生态环境必然造成影响。根据中国工程院2010年报告数据显示，燃煤排放二氧化硫占二氧化硫总排放量的90%，此外，烟尘、氮氧化物、二氧化碳等污染物所占比例也居高不下，分别为排放总量的70%、67%和70%。

　　更需要注意的是，在煤炭数亿吨烟尘年排放量中，重金属污染物已超过2万吨，并且仅煤燃烧排放的人为源汞就占到汞排放总量的40%，对人体危害很大。

　　一方面，煤的禀赋特点决定了它是能源资源的主要提供者；另一方面，因技术限制又是生态的主要污染源，煤炭对中国来说是棘手的两难选择。

　　寻求出路：煤的清洁高效利用

　　中国煤产业链效率提高5%，对二氧化碳减排的贡献可达40.3%。

　　《亮报》：有协会专家建议将可再生能源指标上调一倍，来弥补非化石能源发展的滞后，以实现“十二五”的碳减排指标。您认为低碳能源与高碳能源低碳化，两者在战略布局上孰轻孰重？

　　谢克昌：科技部“十二五”能源战略重点放在新能源产业上，包括煤基清洁燃料、风电、太阳能、水电等领域。在能源结构短期难以根本改变的情况下，低碳技术也是战略重点。只要是减少碳排放的技术都可以归为低碳技术，都是应当大力发展的。高碳能源低碳化发展，主要依赖煤炭清洁利用这种低碳技术。

　　《亮报》：煤炭的清洁利用在低碳技术中占据怎样的位置，能有多大的节能贡献率？

　　谢克昌：国家能源战略中有节能减排技术、可再生能源技术、核能技术和新能源技术等，它们各自的节能贡献率是不同的。

　　根据2010年国际能源署（IEA）能源技术展望数据显示，从2010年到2030年二十年间，节能减排技术可减少二氧化碳排放7880万吨，碳减排贡献率56.9%；可再生能源技术可减少二氧化碳排放3170万吨，碳减排贡献率达22.9%；核能技术1380万吨，碳减排贡献率9.97%；碳捕捉和封存1410万吨，碳减排贡献率10.18%。

　　由上面数据可以看出，节能减排技术对减少二氧化碳排放有举足轻重的作用，而煤能源清洁高效利用技术是节能减排技术的主体。虽然其他低碳技术对减排的贡献率也不容小觑，是未来科技发展的方向，但因其在国民经济中所占比例不大，又受到成本较高的限制，短时间内发挥突出节能效果很艰难。

　　BP公司2010年世界能源统计报告显示，如果世界煤炭利用效率提高41%，二氧化碳排放相应降低6.1%；如果中国煤炭利用效率提高41%，二氧化碳排放将降低11.8%，比世界水平高出接近5个百分点。另据神华集团低碳能源研究所（NICE）最新报告显示，中国煤产业链效率提高5%，对二氧化碳减排的贡献可达40.3%。如此看来，煤清洁利用技术对中国减少碳排放更加显著。

　　煤化工布局：切勿本末倒置

　　考虑资源、环境的承载能力，所有的布局都要在这个限制条件之下。

　　《亮报》：与以煤炭焦化为主要内容的传统煤化工相比，煤的清洁高效利用如何体现？可行不可行？

　　谢克昌：煤洁净高效转化技术主要指现代煤化工，即以煤热解、气化为基础，以一碳化学为主线，以单元过程优化集成为途径，生产各种替代燃料和化工产品，如天然气、甲醇、二甲醚、合成油、烯烃、精细化学品等。

　　此种技术的原理是利用煤既是高碳能源又是碳氢资源这个基本概念。举个简单的例子，利用气化煤气中的二氧化碳和焦炉煤气中富含的甲烷，通过它们在特定条件下的重整反应制取合成气进而生产醇醚燃料和电力。

　　这种现代煤化工技术，不仅可以使煤中碳、氢、氧达到原子经济性利用，而且有助于二氧化碳的源头减排和节水。

　　将这一认识拓宽至从煤的开采洗选，通过焦化、气化、液化等组成的化工产品链，与发电、供热、污水处理、建材等集成优化，就可以形成循环经济型的煤炭能源化工，将全面实现煤的清洁高效利用。

　　目前，煤制烯烃项目因可以获得高产品附加值和高回报的化工产品引起不少企业兴趣，它以煤为原料，经过煤气化、合成气净化、甲醇合成、甲醇制烯烃等过程，最终生产聚烯烃或烯烃衍生物。神华集团60万吨/年的煤质烯烃项目还获得了自主知识产权。

　　《亮报》：制约我国煤化工发展的两个瓶颈，一个是水一个是技术。全国很多地方希望发展煤化工，包括甘肃、宁夏和内蒙古却受到水资源限制，请您谈谈我国煤化工的区域布局问题该如何解决？

　　谢克昌：水资源确实是制约煤化工的瓶颈之一。煤气化之后，要达到碳与氢比例恰当，必须加入水这个“催化剂”，才能得到各种化学产品。所以现代煤化工工厂布局必须考虑当地水资源供给量。在“十一五”期间，山西煤矿储量丰富却没有进入到煤化工布局六大区域中，主要原因还是缺水。

　　同时，地区的地质条件和产煤技术也是煤化工布局的参考因子。长江以南的贵州、云南等地总的煤炭产量不到17%，并且，煤炭开采百万吨死亡率达到全国的60%~70%。

　　但南方以煤层气为主的非常规天然气储量很丰富，大部分分布在人口密度大、经济较发达、资源环境生态压力很大的区域。因此应加快南方非常规天然气的开发，尽量减少煤炭开发和煤化工，目前阶段应将以气代煤作为战略重点。

　　但由于体制与机制问题，采气的不能去采矿，采矿的不能去采气，影响到煤层气的产量，去年我国煤层气产量仅仅达到预计的29%。解决这个问题，还需要在体制和机制上下工夫。

　　当然，煤化工布局问题不能本末倒置，要综合考虑资源、环境的承载能力，所有的布局都要在这个限制条件之下。