前言

我国的一次能源生产、消费结构和煤炭资源储量特点，决定了我国“以煤为主”的能源特点。我国是世界上最大的煤炭产煤国和消费国，同时，我国开发、生产、利用煤炭能源资源的历史悠久，长期以来，国民经济和社会发展已形成对煤炭资源的深度“依赖”。在一次能源生产和消费结构中，煤炭占比长期超过70%。

同时，作为化石能源，资源的物理化学特性也决定了煤炭本身是一种环境排放较高、外部性大、污染极为严重的资源。我国的煤炭能源大多具有高硫、低热值的特点，煤炭工业整体技术装备欠发达。我国的煤炭资源，从开采、生产、运输到以燃烧为主的利用等，各工业流程及消费环节均对大气环境、水环境、地表和地下土壤环境等造成严重污染或破坏，不仅威胁人民群众的身体健康，更对人类赖以生存的自然环境造成难以恢复的恶劣影响。

国民经济和社会发展的“深度依赖”，以及严重污染环境的负外部性的双重特征，决定了在我国能源产业战略中，煤炭产业必须走上一条清洁化利用的可持续发展的道路。

煤炭资源的清洁化利用，不仅能够提高煤炭能源效率，减少能源排放污染，促进人与自然、工业现代化与生态环境的和谐发展，而且，能够相应降低对油气等相对短缺能源的国际化依赖，将成为从根本上解决我国能源战略安全、供给安全问题，提高经济性，优化环境清洁性的必由之路。为此，必须密切结合国情，加强战略规划工作，通过技术创新、制度创新和市场机制改革的深入实践，有效地促进煤炭资源的清洁化利用。

进入21世纪以来，在国际能源清洁化利用的主流趋势引领之下，目前，我国煤炭能源清洁化利用领域也取得了初步进展，总体上处于前沿技术跟踪、技术引进和转化，以及工业化示范等阶段。与我国煤炭行业优势应用结合较为紧密的一些领域的技术创新和产业化应用已居前列，引领潮头。

我国煤炭清洁化利用领域的主要技术创新与应用，目前形成三大领域：以整体煤气化联合循环发电系统（IGCC）及超（超）临界燃煤技术为主的高效清洁燃烧领域；以碳捕集与封存（CCS）等先进技术为核心的碳排放管理领域；包括煤炭气化技术，以及煤制油等煤基替代液体燃料等煤炭液化技术等为基本内容的煤炭能量形式转化领域。此外，煤层气产业化开发以及煤矸石等煤炭副产品的资源化利用，也成为我国煤炭资源深化利用的重要补充内容。

总体看来，除煤层气等煤炭伴生产品及煤矸石等副产品资源化利用之外，由于规划明确，实践丰富，资源基础和工业基础良好，我国在煤炭气化、煤炭液化（尤其是煤基液体替代油品）等煤炭转化技术领域，研发、工业示范及产业化应用等都取得了不同程度的进展，其中一些领域已达到较高工业化利用水平。在燃煤机组高效清洁燃烧技术领域，我国总体处于技术自主创新、积极主动跟踪和引进主流技术并实现国产化的阶段。2008～2009年，我国先后大量装备了以超（超）临界燃煤机组为主体的先进燃煤机组，并针对“新一代清洁发电技术”IGCC电站，进行了积极主动自主创新和工业示范建设，使我国高效清洁燃烧领域的工业化水平迈上一个新台阶。

在煤炭能源碳排放管理等最前沿领域，对于碳捕集与封存（CCS）等技术方法先进而发展理念激进的技术，目前，我国已有一些具体的技术引进和示范试验，但是处于碳捕集及工业化综合利用阶段，总体处于研发和跟踪阶段。

一 发展煤炭高效清洁利用的必要性

（一）我国经济发展对煤炭的“深度依赖”特征及碳减排压力

1.现代经济高度依赖煤炭资源

在世界范围内，煤炭也是仅次于石油的基础性能源。人类社会经过200多年的工业化发展，如今世界经济已达到相当巨大的规模，现代化和工业化水平也已达到人类历史上前所未有的高度。支持如此庞大的国际经济系统可持续地、稳健地运转，世界能源领域构筑的安全的、普遍的能源来源，具有经济性及可获得性的能源供应体系中，煤炭一直扮演着重要的角色，处于较高利用水平，牢牢地掌控了“三分天下”。

美国、日本、德国以及英国等世界主要发达经济体，以及印度、俄罗斯等新兴经济体，都存在着一定程度的“煤炭能源依赖”，有的甚至高于世界平均利用水平（见图9-1）。作为世界第二大经济体和第二大能源消费国^[1]，我国的“能源依赖”尤为严重，煤炭能源的产量和消费量巨大