聶立功

(神華科學(xué)技術(shù)研究院有限責(zé)任公司，北京市昌平區(qū)，102211)

★ 經(jīng)濟(jì)管理 ★

氣候目標(biāo)下中國(guó)煤基能源與CCUS技術(shù)的耦合性研究

聶立功

(神華科學(xué)技術(shù)研究院有限責(zé)任公司，北京市昌平區(qū)，102211)

《巴黎協(xié)定》進(jìn)一步明確2℃的溫升目標(biāo)，碳排放問(wèn)題將成為制約中國(guó)煤基能源體系可持續(xù)發(fā)展最為核心而長(zhǎng)久的因素。在分析中國(guó)煤基能源體系的作用、地位、結(jié)構(gòu)及發(fā)展布局的基礎(chǔ)上，結(jié)合二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)的減排潛力、發(fā)展階段特點(diǎn)與主要障礙，認(rèn)為中國(guó)煤基能源體系與CCUS技術(shù)具有較好的協(xié)同耦合發(fā)展?jié)摿Α?/p>

氣候目標(biāo) 煤基能源 可持續(xù)發(fā)展 CCUS技術(shù) 耦合性

煤炭是中國(guó)最主要的化石能源資源，長(zhǎng)期以來(lái)作為主要工業(yè)燃料和原料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著支柱作用。煤炭主要用于發(fā)電、煉鋼、建材、化工等行業(yè)，煤炭開(kāi)采、運(yùn)輸與轉(zhuǎn)化利用等行業(yè)共同構(gòu)成煤基能源體系，本文重點(diǎn)探討煤炭生產(chǎn)、煤電及現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)。

2016年11月4日《巴黎協(xié)定》生效，巴黎氣候協(xié)定進(jìn)一步明確了將全球溫升控制在2℃以內(nèi)的目標(biāo)。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)研究評(píng)估，若要實(shí)現(xiàn)2℃的氣候目標(biāo)，全球溫室氣體排放需在2020年左右達(dá)到峰值,隨后開(kāi)始穩(wěn)步下降，在21世紀(jì)下半葉全球要實(shí)現(xiàn)凈零碳排放。據(jù)崔學(xué)勤等(2016)測(cè)算結(jié)果顯示，2℃目標(biāo)下，全球2030年、2050年 CO2排放量相對(duì) 2010 年分別需要下降 16%和63%。在此背景下，全球化石能源，尤其對(duì)于碳排放強(qiáng)度最大的煤炭行業(yè)而言，將面臨著大幅度減少碳排放的挑戰(zhàn)。

二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)(CCUS)是指將CO2從工業(yè)或者能源生產(chǎn)相關(guān)源中分離出來(lái)，加以地質(zhì)、化工或生物利用，或輸送到適宜的場(chǎng)地封存，使CO2與大氣長(zhǎng)期隔離的技術(shù)組合。CCUS技術(shù)的碳減排效果顯著，總減排潛力巨大，在各類化石能源行業(yè)中均可以應(yīng)用。但是，額外能耗大、減排成本高、長(zhǎng)期安全監(jiān)測(cè)難等問(wèn)題是當(dāng)前制約CCUS發(fā)展應(yīng)用的主要問(wèn)題。CCUS技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到工業(yè)規(guī)模級(jí)示范發(fā)展階段，截至2016年底，全球有15個(gè)投入運(yùn)行的大型一體化CCUS項(xiàng)目，捕集CO2達(dá)到2950萬(wàn)t/a。

本文嘗試在全球2℃溫升目標(biāo)共識(shí)的背景下，從分析中國(guó)煤基能源體系自身作用、地位、結(jié)構(gòu)、發(fā)展布局的趨勢(shì)特點(diǎn)和面臨的主要挑戰(zhàn)約束入手，結(jié)合二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)的減排潛力、發(fā)展階段與主要障礙，研究和評(píng)估中國(guó)煤基能源體系與CCUS技術(shù)的相互關(guān)系及發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1 中國(guó)煤基能源可持續(xù)發(fā)展的意義、趨勢(shì)和制約因素

1.1 中國(guó)可持續(xù)利用煤基能源的意義

煤炭是中國(guó)儲(chǔ)量、產(chǎn)量、消費(fèi)量最大的化石能源資源，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的30多年里發(fā)揮著基礎(chǔ)能源和重要支撐產(chǎn)業(yè)的作用。2002-2011年間(也被稱為中國(guó)煤炭行業(yè)的“黃金十年”)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)平均增速10.7%，能源消費(fèi)平均增速9.6%，年均能源消費(fèi)增長(zhǎng)2.17億t標(biāo)準(zhǔn)煤，其中66.1%以上來(lái)自于煤炭。近年來(lái)，煤炭消費(fèi)總量有所下降，但2016年煤炭消費(fèi)總量約37.8億t，占中國(guó)一次能源消費(fèi)量仍高達(dá)62%。由于中國(guó)到2030年前仍處于城鎮(zhèn)化和工業(yè)化發(fā)展的進(jìn)程之中，能源消費(fèi)總量將繼續(xù)上升，而可再生能源對(duì)于傳統(tǒng)煤基能源的大規(guī)模替代是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，因此，煤炭消費(fèi)總量一段時(shí)期內(nèi)仍將維持較大規(guī)模。預(yù)計(jì)2030年煤炭在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比50%左右，在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，煤炭作為主體能源和重要工業(yè)原料的地位不會(huì)發(fā)生根本性改變。因此，煤基能源可持續(xù)發(fā)展是關(guān)系中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)長(zhǎng)期持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的重大問(wèn)題。

1.2 中國(guó)煤基能源可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展布局和趨勢(shì)

在可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明等發(fā)展理念的要求下，中國(guó)煤基能源體系的區(qū)域布局、發(fā)展方向、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平等都將隨之發(fā)生深刻調(diào)整與變革。

(1)從資源接續(xù)和開(kāi)發(fā)布局方面看，煤炭開(kāi)發(fā)呈現(xiàn)向西部地區(qū)集中的趨勢(shì)。中國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量集中在中西部地區(qū)，隨著開(kāi)采數(shù)量和開(kāi)發(fā)強(qiáng)度增大，東部諸多省份煤炭資源接續(xù)困難，土地資源破壞和資源壓覆現(xiàn)象較重，由此，根據(jù)全國(guó)主體功能區(qū)劃及大型能源基地規(guī)劃，煤炭開(kāi)發(fā)利用在地域空間上將進(jìn)一步向西北部資源密集地區(qū)集中。根據(jù)全國(guó)主體功能區(qū)劃，未來(lái)能源資源開(kāi)發(fā)將“重點(diǎn)在能源資源富集的山西、鄂爾多斯盆地、西南、東北和新疆等地區(qū)建設(shè)能源基地”。

(2)從煤炭轉(zhuǎn)化利用方式上看，煤炭將由燃料向燃料與原料并舉的方向發(fā)展。《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》中明確指出，“煤炭是我國(guó)的主體能源和重要原料，適度發(fā)展煤炭深加工產(chǎn)業(yè)，既是國(guó)家能源戰(zhàn)略技術(shù)儲(chǔ)備和產(chǎn)能儲(chǔ)備的需要，也是推進(jìn)煤炭清潔高效利用和保障國(guó)家能源安全的重要舉措”，預(yù)計(jì)2020年，我國(guó)煤制油產(chǎn)能為1300萬(wàn)t/a、煤制天然氣產(chǎn)能為170億m3/a。從國(guó)家的規(guī)劃與政策導(dǎo)向上看，未來(lái)將依托中國(guó)豐富的煤炭資源，依靠技術(shù)創(chuàng)新帶動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展，不斷提高能效、降低水耗、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、降低污染物排放，實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)向綜合能源、電力、化工一體化發(fā)展模式轉(zhuǎn)型。

(3)從煤炭轉(zhuǎn)化利用規(guī)模上看，煤電、煤化工等煤炭產(chǎn)業(yè)將向集中化和大型化發(fā)展。國(guó)家發(fā)改委、環(huán)保部、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)了《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》，提出為進(jìn)一步提升煤炭高效清潔發(fā)展水平，國(guó)家將持續(xù)提高發(fā)電用煤比重，到2020年電煤在煤炭消費(fèi)總量的占比達(dá)到60%，減少分散燃燒，實(shí)現(xiàn)燃煤方式和技術(shù)水平的現(xiàn)代化。在裝機(jī)規(guī)模上提高了煤電準(zhǔn)入門檻，新建機(jī)組原則上采用60萬(wàn)kW及以上超超臨界機(jī)組。國(guó)家能源局在《關(guān)于規(guī)范煤制油、煤制天然氣產(chǎn)業(yè)科學(xué)有序發(fā)展的通知》中明確提出，禁止建設(shè)20億m3/a及以下規(guī)模的煤制天然氣項(xiàng)目和100萬(wàn)t/a及以下規(guī)模的煤制油項(xiàng)目。國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策將引導(dǎo)燃煤電站裝機(jī)容量、煤化工、煤制油、煤制氣設(shè)計(jì)產(chǎn)能趨向大型化，煤炭轉(zhuǎn)化利用更加就近向西部大型煤炭生產(chǎn)基地集中。

1.3中國(guó)煤基能源可持續(xù)發(fā)展面臨的主要制約因素

1.3.1 大氣環(huán)境污染

傳統(tǒng)煤炭利用方式造成大量污染物排放，燃煤是SOX、NOX、粉塵等污染物的主要來(lái)源，煤炭清潔利用是實(shí)現(xiàn)治理霧霾等大氣環(huán)境問(wèn)題的重要手段。據(jù)清華大學(xué)MEIC模型分析，煤炭是中國(guó)一次PM2.5及二次前體物的重要排放源，占一次PM2.5顆粒物排放總量的53%，對(duì)中國(guó)SOX、NOX、VOC總排放量的貢獻(xiàn)度分別為91%、68%和16%。隨著新《環(huán)保法》以及大氣污染、水污染、土壤污染等專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃的實(shí)施，煤基能源的污染控制要求將更加嚴(yán)格。

1.3.2 水資源瓶頸

在開(kāi)發(fā)利用重心向西北部地區(qū)轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，煤炭開(kāi)發(fā)利用面臨的水資源瓶頸問(wèn)題日益突出。中國(guó)煤炭資源與水資源富集地區(qū)呈現(xiàn)出顯著逆向分布的特點(diǎn)，富煤的西北部地區(qū)水資源相對(duì)短缺。煤炭開(kāi)采以及轉(zhuǎn)化利用(發(fā)電、煤化工、煤制油氣等)均是高耗水部門，限制了大規(guī)模的煤炭開(kāi)采和就地加工轉(zhuǎn)化。在國(guó)家執(zhí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度的剛性約束下，推進(jìn)西北部地區(qū)能源、煤炭、煤電、煤化工等大型基地建設(shè)必須解決水資源約束的瓶頸。

1.3.3 碳排放約束

近年來(lái)，國(guó)際社會(huì)對(duì)氣候變化的科學(xué)認(rèn)識(shí)不斷深化，共同采取積極行動(dòng)應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展日益成為全球共識(shí)。在化石能源中，煤炭的碳強(qiáng)度最高，也是最大的二氧化碳排放源，日趨嚴(yán)格的二氧化碳排放限制對(duì)煤炭的長(zhǎng)期利用提出了質(zhì)疑。煤炭占中國(guó)化石能源碳排放量的80%以上，實(shí)現(xiàn)煤炭相關(guān)產(chǎn)業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型是降低碳排放總量、達(dá)成氣候變化目標(biāo)的重要途徑。中國(guó)已承諾2030年左右二氧化碳排放達(dá)到峰值并爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)，煤基能源產(chǎn)業(yè)面臨的碳排放約束將不斷嚴(yán)苛。

2 CCUS技術(shù)的作用潛力及發(fā)展障礙

CCUS技術(shù)具有碳減排潛力大、與傳統(tǒng)化石能源體系結(jié)合度高等特點(diǎn)，多元化的CO2資源化利用技術(shù)延伸了傳統(tǒng)化石能源的產(chǎn)業(yè)鏈，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益突出。但是，目前該技術(shù)還處于研發(fā)和示范的早期階段，因此存在著技術(shù)成熟度低、能耗高、成本高、長(zhǎng)期封存安全性有待檢驗(yàn)等方面的不足，CCUS技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展應(yīng)用尚需時(shí)日。

2.1 CCUS技術(shù)的作用

CCUS技術(shù)是在應(yīng)對(duì)全球氣候變化的背景下所提出的，但是其作用和綜合效益可以涵蓋包括應(yīng)對(duì)氣候變化以及產(chǎn)生附帶經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益等多個(gè)方面。

(1)CCUS是減緩氣候變化技術(shù)組合中重要的技術(shù)選擇之一。在應(yīng)對(duì)氣候變化方面，CCUS技術(shù)的作用得到國(guó)際社會(huì)的高度評(píng)價(jià)與廣泛認(rèn)可，已被定位為達(dá)成全球氣候目標(biāo)至關(guān)重要的減排技術(shù)選擇之一，并且是實(shí)現(xiàn)化石能源利用二氧化碳深度減排的唯一途徑。IPCC《決策者第五次評(píng)估報(bào)告摘要》指出，如果沒(méi)有CCUS，絕大多數(shù)氣候模式運(yùn)行都不能實(shí)現(xiàn)2℃的氣候目標(biāo)，重要的是，“如果沒(méi)有CCUS，緩解氣候變化的成本將會(huì)達(dá)到2倍以上，平均升高138%?！?/p>

(2)CO2資源化利用可以延伸煤基能源產(chǎn)業(yè)鏈，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益巨大。二氧化碳資源化利用技術(shù)，是指利用CO2的物理、化學(xué)或生物等特性、作用，生產(chǎn)具有商業(yè)價(jià)值的產(chǎn)品，涵蓋了能源增采與合成、資源增采、化學(xué)品合成、消費(fèi)品生產(chǎn)等眾多領(lǐng)域。在不同的政策背景與減排情景下，CO2利用技術(shù)2030年可實(shí)現(xiàn)減排CO2約2～8.8億t/a，工業(yè)產(chǎn)值可達(dá)到3000～9000億元/a。在其他社會(huì)效益方面，CCUS技術(shù)為解決能源安全(如CO2強(qiáng)化采油、CO2驅(qū)替煤層氣)、水資源(CO2驅(qū)采地下水)等問(wèn)題提供技術(shù)選擇，通過(guò)延伸煤炭行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈，創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)與新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)極，在實(shí)現(xiàn)減排效益的同時(shí)，產(chǎn)生良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境生態(tài)綜合效益。

(3)碳捕集過(guò)程還可以產(chǎn)生環(huán)境污染物減排的協(xié)同效益。在環(huán)境效益方面，推廣CCUS技術(shù)的過(guò)程中，通過(guò)技術(shù)路線設(shè)計(jì)和創(chuàng)新CO2利用途徑等方式，在脫碳的過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汞、SOX、NOX等其他大氣環(huán)境污染物一體化脫除，可以發(fā)揮區(qū)域環(huán)境治理的協(xié)同效應(yīng)。在富氧燃燒、燃燒前捕集(煤氣化)等技術(shù)路線下，脫碳的過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)SOX、NOX等污染物的協(xié)同脫除；在咸水層封存方式中也可以實(shí)現(xiàn)酸性氣體的一體化封存?？傮w而言，實(shí)施CCUS技術(shù)可以達(dá)到減低大氣污染物排放的協(xié)同效應(yīng)。

2.2 CCUS技術(shù)的主要特點(diǎn)

CCUS同傳統(tǒng)化石能源系統(tǒng)具有廣泛的結(jié)合度，尤其對(duì)于化石能源電站、化工廠、鋼鐵廠、水泥廠等大規(guī)模集中固定排放源，碳捕集技術(shù)可以更好地發(fā)揮減排作用。由于適用于大型排放源，碳捕集和減排規(guī)模都較大，在捕集、運(yùn)輸和封存的成本控制方面規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)顯著。煤基能源體系的碳排放源具有多樣性，而二氧化碳利用技術(shù)包括能源、生物、化工等多個(gè)行業(yè)，碳源與碳利用、封存往往布局于相鄰地域，因此，CCUS產(chǎn)業(yè)鏈具有集聚經(jīng)濟(jì)的潛力和需求。

由于CCUS技術(shù)具有產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、跨行業(yè)、長(zhǎng)周期、效益多元化等特點(diǎn)，應(yīng)在更大的時(shí)空尺度和更加多元的維度識(shí)別和評(píng)價(jià)CCUS技術(shù)的作用和價(jià)值，并根據(jù)各地區(qū)的特點(diǎn)與需求，發(fā)展各具特色的CCUS技術(shù)與產(chǎn)業(yè)。

2.3 CCUS技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的主要障礙

高成本、高能耗、地質(zhì)封存安全性等問(wèn)題是制約CCUS發(fā)展的主要障礙，其中尤以成本過(guò)高嚴(yán)重影響CCUS的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，而CCUS全流程成本中，捕集部分占了絕大部分成本。例如，在電力部門一個(gè)大規(guī)模CCUS項(xiàng)目成本的70%～90% 都用于捕集和壓縮過(guò)程相關(guān)的花費(fèi)上。以煤氣化為龍頭的現(xiàn)代煤化工行業(yè)，在煤炭轉(zhuǎn)化過(guò)程中可以產(chǎn)生部分高濃度碳源，實(shí)施捕集的成本將大大降低。以神華鄂爾多斯108萬(wàn)t/a煤炭直接液化示范工程的CO2排放情況分析，據(jù)測(cè)算對(duì)煤氣化環(huán)節(jié)的高濃度碳源實(shí)施規(guī)?；都?，成本有望控制在100元/t左右。

3 煤基能源與CCUS技術(shù)的耦合性

在氣候目標(biāo)約束和現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)條件下，煤基能源同CCUS技術(shù)具有相互依存、協(xié)調(diào)互補(bǔ)的關(guān)系。一方面，煤基能源體系的存續(xù)發(fā)展是CCUS技術(shù)應(yīng)用的前提；另一方面，CCUS技術(shù)具有解決煤電、煤化工、水泥、鋼鐵行業(yè)中CO2排放問(wèn)題的潛力，是碳約束條件下煤基能源可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)保障。

中國(guó)煤基能源體系與CCUS技術(shù)的耦合性如圖1所示。整體而言，從CCUS與煤基能源體系的作用、特點(diǎn)、趨勢(shì)分析可以看出，二者呈現(xiàn)出相互契合、協(xié)同互補(bǔ)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，具有耦合發(fā)展的潛力。CCUS技術(shù)的作用、特點(diǎn)能夠較好地契合中國(guó)未來(lái)煤基能源低碳轉(zhuǎn)型的發(fā)展趨勢(shì)和需求。

(1)地域空間分布上煤基能源與CCUS具有較好的契合度。中國(guó)煤炭生產(chǎn)進(jìn)一步向西北部集中，同時(shí)依托煤炭基地建設(shè)若干煤電、現(xiàn)代煤化工示范基地帶動(dòng)碳排放源向西北地區(qū)集中，而中國(guó)適宜CO2地質(zhì)封存的地下空間主要位于西北部地區(qū)，排放源西移可增大配對(duì)比例，縮短輸送距離，有利于集中建設(shè)和優(yōu)化區(qū)域輸送管網(wǎng)，提高源匯匹配度，從而減少運(yùn)輸成本且提高CCUS貢獻(xiàn)度。

(2)煤基能源規(guī)?；⒒鼗季职l(fā)展，為CCUS發(fā)展提供了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的基礎(chǔ)條件。排放源集中化、大型化帶來(lái)的全流程規(guī)模效應(yīng)，可降低CCUS減排成本。在包含煤炭、煤電、煤化工、油氣開(kāi)采等多行業(yè)的綜合能源基地內(nèi)，便于發(fā)揮CCUS跨行業(yè)的特點(diǎn)，帶來(lái)集聚經(jīng)濟(jì)效益。由于西部地區(qū)具有較多二氧化碳提高石油采收率(CO2-EOR)等負(fù)成本CCUS機(jī)會(huì)，通過(guò)系統(tǒng)規(guī)劃，可以進(jìn)一步增加CCUS技術(shù)減排貢獻(xiàn)、降低總體減排成本。

(3)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)生的高濃度氣源占比增加可降低捕集成本，增加早期低成本實(shí)施CCUS的機(jī)會(huì)。在CCUS示范應(yīng)用的早期，利用高濃度碳源的低成本優(yōu)勢(shì)，有利于國(guó)家和企業(yè)降低示范期的總體成本，提高技術(shù)進(jìn)步率，縮短技術(shù)示范應(yīng)用到發(fā)展成熟的周期。

圖1 中國(guó)煤基能源體系與CCUS技術(shù)的耦合性

(4)二氧化碳增強(qiáng)采水(CO2-EWR)在封存CO2的同時(shí)驅(qū)采深層地下水加以回收利用，可以一定程度上緩解煤基能源面臨的水資源壓力。在有條件的地區(qū)實(shí)施地下咸水層封存和驅(qū)采地下水，通過(guò)凈化后可以成為煤基產(chǎn)業(yè)的新補(bǔ)充供水源，同時(shí)有利于調(diào)節(jié)地下地質(zhì)封存空間的壓力，提高封存安全性。

(5)實(shí)施碳捕集對(duì)于煤炭轉(zhuǎn)化利用過(guò)程中的污染物可以產(chǎn)生協(xié)同治理的環(huán)境效益。無(wú)論對(duì)燃煤電廠還是現(xiàn)代煤化工廠實(shí)施碳捕集，都要求對(duì)尾氣進(jìn)行凈化處理，可有效減少硫化物、氮氧化物等污染物排放，避免污染源的區(qū)域間轉(zhuǎn)移，可以產(chǎn)生較好的環(huán)境協(xié)同效益。

4 結(jié)論與展望

4.1 結(jié)論

CCUS被包含在全球以最低成本追求《巴黎協(xié)定》2℃氣候目標(biāo)的諸多能源技術(shù)情景之中，CCUS是煤基能源實(shí)現(xiàn)深度碳減排的必由之路，而中國(guó)被認(rèn)為是潛在的CCUS最大應(yīng)用市場(chǎng)。對(duì)于中國(guó)而言，煤炭在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的基礎(chǔ)地位不會(huì)發(fā)生根本改變，推進(jìn)煤基能源體系的清潔、高效、低碳開(kāi)發(fā)利用，是生態(tài)環(huán)境約束下煤炭發(fā)展的必然選擇，同時(shí)也是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命的關(guān)鍵所在。

在氣候目標(biāo)約束下，依靠技術(shù)創(chuàng)新，通過(guò)開(kāi)發(fā)先進(jìn)燃煤發(fā)電機(jī)組、發(fā)展現(xiàn)代煤化工并結(jié)合二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效開(kāi)發(fā)利用、污染物超低排放、有效控制碳排放，是中國(guó)煤炭工業(yè)轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要路徑，也是全球達(dá)成2℃溫升目標(biāo)的重要保證。在深度碳減排的外部約束條件下，中國(guó)煤基能源同CCUS技術(shù)具有較好的互補(bǔ)性與耦合性，二者協(xié)同發(fā)展的潛力和市場(chǎng)空間巨大。通過(guò)煤基能源與CCUS技術(shù)的耦合協(xié)同發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、能源、氣候、環(huán)境及社會(huì)等多元效益。

4.2 展望

國(guó)際碳減排責(zé)任分擔(dān)機(jī)制和未來(lái)中國(guó)碳減排政策措施力度是CCUS技術(shù)發(fā)展的決定性因素。當(dāng)前全球氣候治理模式處于深度調(diào)整期，政策走向具有較大不確定性，因此本文旨在從科學(xué)研究層面探討CCUS技術(shù)同煤基能源可持續(xù)發(fā)展的相互關(guān)系，供政府決策者和相關(guān)行業(yè)企業(yè)參考。

未來(lái)根據(jù)不同的政策走向和技術(shù)進(jìn)步水平，可以研究開(kāi)發(fā)CCUS與中國(guó)煤基能源的耦合方式、耦合途徑、優(yōu)先領(lǐng)域的評(píng)估方法，并對(duì)技術(shù)發(fā)展時(shí)空路線圖深入細(xì)化研究，進(jìn)一步篩選識(shí)別出主要路線和早期機(jī)遇，作為CCUS同煤炭能源體系耦合發(fā)展的總體戰(zhàn)略和優(yōu)選路徑。

在政策布局上，2017年我國(guó)即將啟動(dòng)全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)，煤基能源行業(yè)大多是碳市場(chǎng)覆蓋的范圍之內(nèi)，亟待補(bǔ)充完善和開(kāi)發(fā)CCUS技術(shù)適用的碳核查指南與碳減排方法學(xué)，為控排企業(yè)投入CCUS研發(fā)和示范應(yīng)用給予創(chuàng)新激勵(lì)和提供可選路徑。CCUS的廣泛部署有賴于政府能否給予其“公平的低碳政策”，也就是說(shuō)，在研發(fā)支持、產(chǎn)業(yè)政策設(shè)計(jì)方面，可以參照可再生能源等其他低碳技術(shù)給予CCUS相適的關(guān)注、認(rèn)可和支持。

[1] 髙翔.《巴黎協(xié)定》與國(guó)際減緩氣候變化合作模式的變遷[J].氣候變化研究進(jìn)展，2016(2)

[2] 巢清塵，張永香，高翔等.巴黎協(xié)定——全球氣候治理的新起點(diǎn)[J].氣候變化研究進(jìn)展，2016(1)

[3] 崔學(xué)勤，王克，鄒驥. 2℃和1.5℃目標(biāo)對(duì)中國(guó)國(guó)家自主貢獻(xiàn)和長(zhǎng)期排放路徑的影響[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2016(12)

[4] 中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心.中國(guó)二氧化碳利用技術(shù)評(píng)估報(bào)告[M].北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2014

[5] 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局.中華人民共和國(guó)2016年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào).http://www.stats.gov.cn/tjsj/zxfb./201702/t20170228_1467424.html，2017-02-28

[6] 姜大霖，聶立功.我國(guó)煤炭行業(yè)綠色發(fā)展的內(nèi)涵與低碳轉(zhuǎn)型路徑初探[J].煤炭經(jīng)濟(jì)研究，2016(11)

[7] 吳秀章.中國(guó)二氧化碳捕集與地質(zhì)封存首次規(guī)?；剿鱗M].北京：科學(xué)出版社，2013

[8] 聶立功，姜大霖，李小春. CCUS技術(shù)與中國(guó)煤基能源低碳發(fā)展的關(guān)系[J].煤炭經(jīng)濟(jì)研究，2015(3)

Studyoncouplingofcoal-basedenergyandCCUStechnologyinChinaunderclimatetarget

Nie Ligong

(Shenhua Science and Technology Research Institute Co., Ltd., Changping, Beijing 102211, China)

As the Paris Agreement further clarified the temperature target of 2 degrees Celsius, carbon emissions become the core and long-lasting factors that constrain the sustainable development of Chinese coal-based energy system. This paper first analyzed the role, status, structure and development of Chinese coal-based energy system, combined with the characteristics, potential of reduction emission and main obstacles of carbon dioxide capture, utilization and storage (CCUS) technology, it was believed that there was favorable cooperative coupling development potential between Chinese coal-based energy system and CCUS technology.

climate target, coal-based energy, sustainable development, CCUS technology, coupling

中國(guó)工程院重大咨詢研究項(xiàng)目(2016-ZD-07-02-01，2016-ZD-07-08)

聶立功.氣候目標(biāo)下中國(guó)煤基能源與CCUS技術(shù)的耦合性研究[J].中國(guó)煤炭，2017，43(10):10-14.

Nie Ligong. Study on coupling of coal-based energy and CCUS technology in China under climate target [J].China Coal，2017，43(10):10-14.

TD-9

A

聶立功(1962-)，男，黑龍江綏棱人，高級(jí)工程師，主要從事煤炭經(jīng)濟(jì)與戰(zhàn)略研究。

(責(zé)任編輯 宋瀟瀟)