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世界能源發(fā)展趨勢(shì)：能源轉(zhuǎn)型
近年來(lái)，隨著可再生能源、核能以及化石能源清潔開(kāi)發(fā)利用技術(shù)的突破，世界能源正逐步向多元化、清潔化、低碳化轉(zhuǎn)型。能源轉(zhuǎn)型是一個(gè)漸進(jìn)式過(guò)程，多種能源協(xié)同互補(bǔ)、共同發(fā)展將是能源轉(zhuǎn)型期的主要特征。
目前，國(guó)際能源已形成了煤炭、石油、天然氣、新能源平分天下的新格局。全球能源結(jié)構(gòu)中化石能源占86%，預(yù)計(jì)未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)化石能源仍將是全球能源消費(fèi)的主體，同時(shí)可再生能源比例將迅速增長(zhǎng)，化石能源和可再生能源協(xié)同發(fā)展仍將是未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)全球能源發(fā)展的主流。而煤炭占一次能源比例的29%，發(fā)電量的40%以上，仍然是最為廉價(jià)的化石能源。
我國(guó)能源供給側(cè)改革
2015年化石能源占一次能源消費(fèi)比例88%，粗放式開(kāi)發(fā)和未優(yōu)質(zhì)化利用的環(huán)境負(fù)外部性突出，在煤炭消費(fèi)比例中電煤僅占51%，工業(yè)和生活散燒用煤約占22%，工業(yè)燃煤小鍋爐超過(guò)60萬(wàn)臺(tái)，散燒噸煤污染物排放是電廠10倍以上。同時(shí)，我國(guó)也面臨著溫室氣體減排的巨大壓力。
我國(guó)能源面臨著利用效率偏低、能源安全形勢(shì)嚴(yán)峻、能源供應(yīng)成本提高的挑戰(zhàn)。在中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會(huì)議上，習(xí)近平總書(shū)記提出了能源供給革命的主要目標(biāo)：“提供清潔、低碳、廉價(jià)、便捷的能源，并保障國(guó)家能源安全”。
在“能源革命”的要求下，我國(guó)能源的具體發(fā)展方向是：減量化，抑制不合理能源消費(fèi)，控制能源消費(fèi)總量；多元化，逐步改變煤炭在能源結(jié)構(gòu)中占比過(guò)大的局面，大力發(fā)展非煤能源，形成多輪驅(qū)動(dòng)的能源供應(yīng)體系；清潔化，推動(dòng)高碳能源低碳化、低碳能源無(wú)碳化以及能源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程的高效清潔無(wú)害化；創(chuàng)新化，粗放式的能源開(kāi)發(fā)利用方式已經(jīng)走到盡頭，必須走以科技創(chuàng)新為動(dòng)力的可持續(xù)發(fā)展之路。牢固樹(shù)立“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”五大發(fā)展理念。
供給側(cè)改革的關(guān)鍵是能源供給側(cè)的綠色轉(zhuǎn)型，即減少無(wú)效供給，化解能源領(lǐng)域產(chǎn)能過(guò)剩；增加優(yōu)質(zhì)供給，增大清潔能源供應(yīng)比例；擴(kuò)大有效供給，理順清潔能源促進(jìn)機(jī)制。
全方位推進(jìn)能源革命，加快能源技術(shù)創(chuàng)新，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系。清潔低碳化轉(zhuǎn)型路徑即規(guī)模能源清潔化、清潔能源規(guī)模化和能源供應(yīng)智能化（化石與非化石能源耦合智能能源系統(tǒng)）；安全高效即形成煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅(qū)動(dòng)的能源供應(yīng)體系，同時(shí)，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新提高能源開(kāi)發(fā)利用效率，降低能源成本，優(yōu)化環(huán)境約束和碳約束下的能源結(jié)構(gòu)。
盡管煤炭占能源消費(fèi)的比例會(huì)逐漸下降，但仍是我國(guó)能源安全保障的基石，煤炭清潔低碳利用是建設(shè)現(xiàn)代能源體系的重要基礎(chǔ)，在構(gòu)建現(xiàn)代能源體系過(guò)程中，煤炭應(yīng)主動(dòng)綠色轉(zhuǎn)型。
我國(guó)煤炭清潔低碳利用戰(zhàn)略思考
神華集團(tuán)是以煤炭為基礎(chǔ)的大型綜合能源企業(yè)，提出“建設(shè)世界一流清潔能源供應(yīng)商”的戰(zhàn)略目標(biāo)，做了大量清潔能源轉(zhuǎn)型的探索：
煤炭綠色開(kāi)發(fā)
1、基于煤礦地下水庫(kù)技術(shù)的礦井水有效保護(hù)與高效利用。神華對(duì)煤礦礦井水進(jìn)行了有效保護(hù)與高效利用，神華集團(tuán)“煤炭開(kāi)采水資源保護(hù)與利用”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是煤炭行業(yè)僅有的8個(gè)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室之一。
2、基于地表生態(tài)主動(dòng)減損的煤炭開(kāi)采工藝。神華開(kāi)發(fā)煤礦時(shí)對(duì)地表進(jìn)行了保護(hù)和恢復(fù)，運(yùn)用有利于地表生態(tài)減損的開(kāi)發(fā)技術(shù)與塌陷區(qū)生態(tài)主動(dòng)修復(fù)技術(shù)等，開(kāi)發(fā)之后比開(kāi)發(fā)之前更漂亮。
煤炭清潔高效利用
燃煤發(fā)電超低排放可以使燃煤發(fā)電的污染物排放達(dá)到或低于我國(guó)燃?xì)鈾C(jī)組排放標(biāo)準(zhǔn)值，2014年神華在舟山電廠建成運(yùn)行國(guó)內(nèi)第一個(gè)超低排放機(jī)組，神華超低排放改造增加成本僅1分/KWh左右，燃煤發(fā)電0.3～0.4元上網(wǎng)電價(jià)，遠(yuǎn)低于燃?xì)獍l(fā)電的0.8元左右上網(wǎng)電價(jià)。
截至2016年10月，神華超低排放燃煤機(jī)組達(dá)到75臺(tái)，共計(jì)3976萬(wàn)千瓦，占神華集團(tuán)煤電總裝機(jī)的55%，京津冀地區(qū)全部22臺(tái)機(jī)組全部實(shí)現(xiàn)超低排放。國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)要求2020年前全國(guó)燃煤機(jī)組要全部實(shí)現(xiàn)超低排放，屆時(shí)燃煤發(fā)電主要污染物排放總量將比2013年下降90%以上。
高效燃煤發(fā)電：高效超超臨界機(jī)組的優(yōu)勢(shì)是高效率、低排放、低造價(jià)。未來(lái)逐步用先進(jìn)的超超臨界機(jī)組替代老舊機(jī)組，中國(guó)在燃煤發(fā)電裝機(jī)總量持續(xù)增加情況下，CO2排放總量仍可保持基本穩(wěn)定。神華安慶電廠就是全球領(lǐng)先的高效燃煤電廠，首次采用28MPa/600℃/620℃超高參數(shù)，發(fā)電煤耗為273g/kWh，供電效率高于46%，單位投資僅為3048元/kW。
循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)：循環(huán)流化床發(fā)電是實(shí)現(xiàn)低熱值煤有效利用的重要途徑，神華運(yùn)營(yíng)的CFB機(jī)組規(guī)模目前世界最大（892萬(wàn)千瓦），掌握了600MW超臨界CFB技術(shù)，并建設(shè)運(yùn)營(yíng)了全球唯一的示范工程，正在研發(fā)660MW超超臨界CFB技術(shù)，預(yù)期供電效率達(dá)到42%。
神華國(guó)神白馬電廠600MW超臨界CFB機(jī)組，是目前世界規(guī)模最大、參數(shù)最高的CFB機(jī)組
煤基綠色多聯(lián)供：使用燃煤發(fā)電替代煤直接燃燒作為終端能源，通過(guò)大規(guī)模利用和污染物集中處理來(lái)提高使用效率、降低污染物排放。“富平模式”就是神華的一個(gè)探索，通過(guò)“電、汽、冷、熱”多聯(lián)供，實(shí)現(xiàn)清潔能源的一站式供應(yīng)，在消費(fèi)終端全面替代散煤、天然氣和石油等傳統(tǒng)能源的使用，構(gòu)建智慧城市能源供應(yīng)體系。
工業(yè)燃煤鍋爐清潔利用技術(shù)：熱效率可達(dá)92%以上，煙塵排放小于20mg/m3，NOx排放小于100mg/m3，SO2排放小于50mg/m3，在城市供暖，工業(yè)園區(qū)、礦區(qū)蒸汽生產(chǎn)，以及其它熱源生產(chǎn)等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。
散煤利用清潔化：3億噸左右的散燒煤是煤炭清潔利用的頑疾，雖總量占消費(fèi)量不到10%，但污染物排放至少占一半以上。神華將利用自身產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)，加大清潔煤生產(chǎn)和銷(xiāo)售力度，做好京津冀等地區(qū)清潔燃煤替代工作。
煤炭清潔轉(zhuǎn)化
進(jìn)入21世紀(jì)后，中國(guó)煤炭清潔轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)技術(shù)和工業(yè)示范取得了突破性發(fā)展，目前該領(lǐng)域技術(shù)及產(chǎn)業(yè)規(guī)模整體上處于世界領(lǐng)先地位。1997年以來(lái)，神華集團(tuán)以保障國(guó)家能源安全為己任，積極開(kāi)展煤制油化工技術(shù)研發(fā)與工業(yè)示范，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，神華在煤制油化工領(lǐng)域已經(jīng)形成完整體系，成為目前全球最大的煤制油化工產(chǎn)品生產(chǎn)商。
煤直接液化技術(shù)和示范工程：神華建成了世界首個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)煤直接液化示范項(xiàng)目，累計(jì)生產(chǎn)油品近500萬(wàn)噸，轉(zhuǎn)化效率58.0%，成功開(kāi)發(fā)了煤基噴氣燃料、火箭燃料、軍用通用柴油等特種油品。污水處理及節(jié)水技術(shù)不斷進(jìn)步，噸油水耗由設(shè)計(jì)值的10噸降至5噸，并實(shí)現(xiàn)污水零排放。
煤間接液化：神華在寧夏建成400萬(wàn)噸間接液化項(xiàng)目，是世界單體投資最大的煤化工項(xiàng)目，正在進(jìn)行試車(chē)，預(yù)計(jì)年底正式投產(chǎn)。
煤制烯烴：神華成功實(shí)現(xiàn)了MTO、MTP技術(shù)的全球首次商業(yè)化運(yùn)行，煤制烯烴產(chǎn)能達(dá)到288萬(wàn)噸，可大規(guī)模替代石油制取乙烯、丙烯原料。
煤基能源CCS
神華煤制油化工CCS技術(shù)：現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)排放CO2的濃度一般超過(guò)80%，捕集成本相對(duì)較低（約為電廠捕集的1/3~1/4）。神華開(kāi)展了10萬(wàn)噸/年CCS工程示范，掌握了CO2鹽水層地質(zhì)封存核心技術(shù)，已完成了30.26萬(wàn)噸封存量。
燃煤發(fā)電CCS：神華將開(kāi)展了10萬(wàn)噸/年燃燒后捕集+地質(zhì)封存全流程示范項(xiàng)目建設(shè)，預(yù)計(jì)2017年建成運(yùn)行。
煤基能源未來(lái)的發(fā)展方向：
1、氫能
氫是最清潔的能源，煤制氫是目前成本最低的大規(guī)模制氫方式，煤制氫結(jié)合CCS技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)和利用全過(guò)程的CO2近零排放。
利用棄風(fēng)棄光為能源制氫，可以為現(xiàn)代煤化工提供低成本和零碳排放的氫氣作為原料，大幅降低現(xiàn)代煤化工的CO2排放。
固體氧化物燃料電池（SOFC）發(fā)電系統(tǒng)：100kW級(jí)的煤氣化固體氧化物燃料電池發(fā)電系統(tǒng)示范，發(fā)電效率達(dá)到50%；熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）發(fā)電系統(tǒng)：100kW級(jí)的煤氣化熔融碳酸鹽燃料電池發(fā)電系統(tǒng)示范，發(fā)電效率達(dá)到45%。
3、煤基智能多聯(lián)產(chǎn)
未來(lái)，應(yīng)構(gòu)建煤基能源與非化石能源耦合互補(bǔ)的能源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)效率最大化、排放最小化和成本最優(yōu)化。
