中國工程院院士、中國礦業大學（北京）校長葛世榮談煤炭清潔高效利用——

顛覆傳統利用技術 走好減碳降碳之路

“煤炭清潔高效利用的關鍵是技術性變革，一定要顛覆傳統的煤炭固體燃燒利用技術線路，走好減碳降碳之路。”近日，中國工程院院士、中國礦業大學（北京）校長葛世榮在接受本報專訪時說。

煤炭清潔高效利用大有可為

“2022年我國原煤產量45.6億噸，煤炭消費量占能源消費總量的56.2%。如果一個國家的某種能源消費量占能源消費總量的比例超過50%，那么可認為它是戰略性能源。當前我國煤炭能源的戰略性地位決定了推進煤炭清潔高效利用、煤礦智能化建設尤為重要。”葛世榮說。

我國能源領域的碳排放85%來自化石能源，75%來自煤炭，燃燒1噸標準煤約排放2.6噸二氧化碳。

去年，我國每千瓦時火力發電標準煤耗下降0.2%，平均煤耗降至300克/千瓦時左右。超超臨界發電技術應用，進一步為發電煤耗打開下降空間。目前我國百萬千瓦級超超臨界高效發電技術供電煤耗最低可達到264克/千瓦時。

“在降低發電煤耗的同時，將固體煤炭轉為液化、氣化使用具有變革性意義。”葛世榮說。

據悉，作為我國最大煤企，國家能源集團一直致力于煤制油技術開發研究，具有完全自主知識產權的煤直接液化工藝，可生產出優質的清潔油品。該集團打破了國外技術的封鎖，有望支撐解決油品依賴進口的能源“卡脖子”問題。

“中國礦業大學（北京）聚焦采煤變采氣的技術變革，在40年前就開始做煤炭地下氣化研究。試驗中發現，煤炭地下氣化產生的二氧化碳65%可以暫存或者留存在氣化腔，如果后期能將地下氣化腔暫存的二氧化碳用于生產氫氣和甲醇，基本可實現近零碳排放，或者用合成氣發電，從而探索出一條綠色低碳發電路徑。現在煤炭地下氣化技術正在進一步試驗中。”葛世榮說。

“去年國家能源集團準能公司研發出納米水煤漿發電技術，這是一項很有前景的煤電技術，試驗結果是每千瓦時發電減少50克煤耗，減排127克二氧化碳。”葛世榮說，“2050年，保留2萬億千瓦時煤電，若以納米水煤漿發電，可減少煤耗1億噸，減排2.5億噸二氧化碳。”

此外，煤礦智能化建設也將為煤炭清潔高效利用提供支撐，未來煤礦將實現無人化開采、低碳化利用、清潔化發電、生態化修復。

安全保供是構建新型能源體系的前提

“我認為新型能源體系的特點是安全高效清潔低碳，安全保供要放在第一位。前幾年面向‘雙碳’目標，重點關注的是環境安全問題，現在應該更加關注國家能源安全問題。”葛世榮說，“煤炭清潔高效利用對能源安全而言至關重要。”

“為了實現‘碳中和’，傳統煤電技術的碳排放量只允許保留10%的煤電量用于電力調峰，依靠突破性技術實現煤炭清潔高效利用之后，清潔低碳的煤基能源可發揮更大發電作用，因而可以適當提高煤基能源在新型能源體系中的占比，緩解風光電力不穩定而需要大規模儲能的壓力。”葛世榮說。他認為，在權衡我國能源安全的新形勢下，須重新審視新能源與化石能源的比例問題。

“新型能源體系肯定是一個多元耦合的能源體系，核心是安全，兼顧綠色低碳，即使煤基能源或者化石能源所占比例提升，憑借清潔高效利用技術，我相信依然可以保障‘雙碳’目標實現。”葛世榮說，“降低能耗、提升能效應作為新型能源體系的一個重要組成部分，必須把節能放在優先位置。同時，新型能源體系不能只是能源生產體系，用能體系也要參與進來，進而推動全社會減碳降碳。”