煤炭高效洁净化利用的研究

通过分析我国目前煤炭利用的主要方式和存在的问题,分析对比国内外煤炭高效洁净化利用技术,研究高效洁净化利用技术对环境的影响程度,建立了煤炭高效洁净化利用指标体系,给出了评价煤炭高效洁净化利用程度的洁净化度、生态优化度、低碳度的概念并作出了相应的定量判据,最后提出了我国2030年、2050年煤炭高效洁净化利用的有效途径和发展战略。     

加快洁净煤技术的研发

洁净煤技术是指煤炭从开发到利用的全过程中,旨在减少污染物排放与提高利用效率的生产、加工、转化、燃烧及污染控制等新技术体系。主要包括煤炭的洁净生产技术、煤炭的洁净加工技术、煤炭的高效洁净转化技术、煤的高效洁净燃烧与发电技术和燃煤污染排放治理     

煤炭科学产能及发展战略初探

针对我国目前煤炭产能的主要特点及问题,提出了煤炭科学产能的概念,以促进我国煤炭工业可持续发展,扭转目前我国煤炭生产“高危、污染、粗放、无序”的行业形象,并根据我国煤炭资源的特点,对我国煤炭科学产能的规模、布局和发展潜力进行了全面论述,同时预测了2030年、2050年前后的煤炭科学产能总量,提出了我国煤炭向科学产能发展的战略部署和措施建议。     

煤炭的清洁高效利用初探

煤炭的大量使用带来了环境污染、资源枯竭等问题,因此煤炭资源的清洁高效利用,将成为我国能源技术创新和能源结构调整的战略性选择。从煤炭消费带来的环境问题入手,通过综合分析的方法,从提高原煤入洗率、煤炭高效洁净燃烧技术、燃煤烟气净化、改变煤炭利用方式、加大煤炭提质和分质利用等方面,对煤炭高效清洁利用的措施进行探讨,旨在最大限度地控制燃煤烟气主要污染物的排放,达到促进煤炭清洁高效利用的目的。     

中国能源活动碳排放峰值方案及政策研究

2014年11月,中国政府通过《中美气候变化联合声明》首次正式提出于2030年左右实现二氧化碳排放峰值.该研究从中国2015-2050年经济、产业、人口等发展指标假定出发,预测出相应时期的能源服务需求量,并考虑已有能源政策目标的硬性约束,采用能源系统优化模型作为工具,对2015-2050年能源消费总量和结构进行了测算,提出了能源活动二氧化碳排放于2030年达到峰值的能源消费方案.并以方案分析为基础,从税制改革、促进天然气发展、推广公私合作伙伴关系(PPP)吸引民间资本等角度,提出促进我国能源活动碳排放2030年达峰的政策建议.     

大气污染物和碳排放协同约束下的山西煤炭消费总量控制目标研究

针对我国煤炭消费总量控制仍未分解和落实到地方层面等问题,基于大气污染物和碳排放的协同约束分析,提出了山西省煤炭消费量控制目标。目标研究采用了数据回归分析建立大气污染物和煤炭消费之间的量化关系,通过模型对未来能源消费总量和结构进行预测,并基于此进行碳减排校验。结果表明,对山西省煤炭消费总量控制最严格的情景在2020年是SO_2排放控制,在2030年是碳排放控制,协同控制情景下山西省2020年和2030年煤炭消费量控制建议目标是3.327亿t和3.068亿t.据此目标提出了控制高耗能行业发展、提高清洁煤炭利用率和减少散煤使用等建议。     

我国可再生能源中长期（2030、2050）发展战略目标与途径

基于我国调整能源结构的战略方针和以煤为主要一次能源的国情，根据可再生能源在技术、产业等方面的发展形势，从可持续发展的战略高度和大能源体系的视野，分析了2030年、2050年我国可再生能源发展的战略目标、技术路线、发展重点和保障政策，指出通过重点发展可再生能源发电、大力发展可再生能源热利用和燃气技术、积极努力发展生物质交通燃料技术，使可再生能源从目前的补充能源，逐步提升到2020年的替代能源、2030年的主流能源和2050年的主导能源的战略地位。     

清洁型煤的优势及其在推广中存在的问题与建议

近10年以来,我国煤炭清洁高效利用取得了很大成绩,已经走出了一条适合我国国情的煤炭清洁高效利用之路.清洁型煤不但具有清洁环保、燃烧高效、使用简单的特点,还可提高煤炭利用率、降尘、减排,取得综合的环境和经济效益.同时,洁净型煤的推广使用中也存在成本高、价格贵,生产企业和用户,担均较重、生产技术存在不足、产品质量良莠不齐、供应能力不足、炉具配套性较差、缺乏清洁型煤降低排放、降低成本的标准、宣传力度不够等很多问题,我们综合分析后提出以下建议:加强政府宏观调控,完善政策支持力度;加大生产洁净型煤系列技术的研发;推广配套节能环保炉具;延长生产季节,提高企业经济效益;加强专业协会的专业指导作用等,以此来确保洁净型煤质量和推广任务的顺利完成.     

聚光型太阳能

2009年，全球聚光型太阳能发电研究大会于近期启动，全力探讨该项技术的潜能。参与研究的人员称，2030年，该项目预计能满足全球用电需求的7％；2050年之前，这一数字将达到25％。     

气候变化对河北省水资源总量的影响

利用近50 a河北省气候、水资源和预估资料,对气候变化与河北省水资源总量的关系进行了分析,结果表明:近50 a,河北省夏季降水量呈明显减少趋势,平均每10 a减少22 mm,年气温呈明显升高趋势,平均每10 a升高0.37℃.河北省气候暖干化趋势造成水资源总量明显减少,平均每10 a减少11.7%.多模式预估,到2050年,河北省年降水量将比1961—1990年增加约10%,年气温将升高约2℃,河北省水资源总量将增加15.3%.     

基于学习曲线的CO2捕集和可再生能源发电成本

为研究CO2捕集与封存技术(CCS,carbon captureand storage)和风电、太阳能发电技术未来成本变化,该文利用年限平均法计算了不同技术的发电成本及构成;在对不同发电技术未来装机容量合理假设的基础上,利用学习曲线模型分析了中国光伏和风电技术的学习率,并分析了其未来发电成本的变化以及达到商业化所需要的社会投入成本;在分析CCS电站时,利用自下而上的方法,将捕集电站分解为不同的子系统,考察了其未来的发展。研究结果表明:风电技术为近期首选的减排技术,而光伏发电技术在长期具备竞争力;如果EOR(enhanced oil recovery)技术能够大规模推广,CCS技术也将具备充分的竞争力。     

中国清洁煤炭能源战略思考

根据中国能源资源的国情,阐述煤炭能源的高效清洁利用仍然是我国能源研究领域的重中之重。以矿物加工工程和化学工程学科为基础,论述我国清洁煤炭能源的特点以及煤炭的加工和转化技术,指出高效煤炭加工利用的新技术、新工艺必须纳入新能源规划的考虑范围之内。传统的煤加工与煤转化理论和技术面临着严峻的挑战。煤基多联产是符合我国国情的煤炭清洁高效利用新技术系统,是最经济有效的方法。建设大型坑口电站是当前资源配置最优化、最经济、最洁净能源的战略。二段干法选煤的灰分<8%,硫分<5%,该技术既可用于新建电厂也适用于老厂改造。     

煤炭高效清洁低碳利用研究进展

 随着能源生产和消费革命的到来,中国煤炭利用正在经历从低效、粗放向高效、清洁、低碳的利用方式转变。本文介绍了煤炭高效发电、分级分质利用、污染物综合处理与资源化回收、固废及生物质与燃煤掺烧发电、CO₂捕集封存和转化利用以及智慧能源等中国未来煤炭利用的主要发展方向。     

煤炭开采利用环境问题及洁净煤技术应用

洁净煤技术是高效、洁净的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制的技术。通过加工可减少煤的硫分、灰分;通过洁净、高效的燃烧可显著减排大量的SO2及一定量的CO2;通过转化可把煤转化为清洁的液体、气体燃料,使煤炭得到清洁的利用。     

开展基于人工智能的煤炭精准开采研究,为深地开发提供科技支撑

 近年来,中国工程院战略研究表明,我国将坚持以煤炭为主体、电力为中心、油气和新能源全面发展的能源战略,2050年以前以煤炭为主导的能源结构难以改变。我国煤炭资源总量相对丰富,已查明储量1.3万亿t,预测总量5.57万亿t,但是能够满足煤矿安全、技术、经济、环境等综合约束条件以及支撑煤炭科学产能和科学开发的绿色煤炭资源量约0.5万亿~0.6万亿t,只占煤炭预测总量的10%。若不提高煤炭资源回收率,绿色煤炭资源量仅可开采40~50年,未来或将大面积进入非绿色煤炭资源赋存区开采。我国煤层赋存条件差异大,地质构造复杂,开采深度快速向深部延伸,深地煤岩体面临高地应力、高瓦斯、高温、高渗透压,煤与瓦斯突出、冲击地压等动力灾害问题更加严重,大部分煤矿煤炭开采存在信息化程度不高、用人多、效率低及安全不可靠等问题。不仅如此,煤炭开采还能引起采矿区地表沉陷、水污染、植被破坏等环境问题。     

基于物质流分析的中国煤炭资源流动碳效应研究

利用物质流分析方法,对我国煤炭作为能源燃料和工业过程与产品利用的原料进行代谢分析,综合选取碳排放总量、贡献率和碳效率指标,作为衡量2012年分部门煤炭资源流动碳排放效应的基础变量,采用投入产出模型计算部门影响力系数与感应度系数,并结合碳效应核算结果对我国煤炭资源流动合理性进行了对比分析.结果表明,煤炭资源在社会经济系统内流动状态及碳排放源不一;部门间碳排放分布不均衡,且碳排放效率差异性表现显著;从碳效应的性质上,划分为高碳排放部门、中碳排放部门和低碳排放部门;从煤炭资源流动合理性角度来看,低碳排放部门是我国煤炭资源利用结构最合理的部门.减排政策应该具有部门针对性,走低碳生产和提高碳效率并重的道路,促进煤炭资源在产业部门间的配置结构逐步趋向合理,实现清洁高效节约化利用.     

低碳经济下煤炭企业转变经济发展方式的研究

发展低碳经济要求煤炭企业有效利用并研发资源开采技术和能源利用及减排技术,进行煤炭资源的清洁高效开发,以实现企业可持续健康发展。低碳经济下,煤炭开采企业应围绕可持续健康发展的战略目标,结合煤炭资源安全清洁高效的生产方式,增加衡量其安全性、减量化、再利用、资源化程度的指标,构建新的业绩评价指标,以引导和激励煤炭企业实现资源清洁高效生产。     

基于CFDAM模型的中国气候资金需求分析

本文对气候资金需求进行了定义,开发了气候资金需求分析模型.模型结果显示,要实现2030年达到排放峰值的目标,资金需求对应着3个阶段:a.早期投资阶段(2020年前),需要快速增加投资,预计每年资金需求增速超过4%,直到2020年逐渐增大到资金需求的峰值25 600亿元人民币,相当于当年度GDP的1.79%;b.平稳投资阶段(2020—2030年),资金需求相对稳定,每年的投资规模稳定在25 000亿元人民币左右,到2030年资金需求为25 200亿元人民币,相当于当年度GDP的1.8%;c.投资收益阶段(2030—2050年),受益于早期持续投资的长期收益,该阶段资金需求将快速下降,到2050年资金总需求降低为15 000亿元人民币.而目前每年的气候资金供给规模仅为5 256亿元/年,缺口超过20 000亿元/年.为了填补巨大的资金缺口,本文提出公共资金在完善气候资金制度框架,扩大气候资金供给,撬动私人投资方面将发挥举足轻重的作用,应当构建以气候基金为主体的公共资金体系.     

科技掠影

国家自然科学基金委工程与材 料科学部最近召开新能源科学基础 研究和“十五”优先资助领域研讨会, 就燃料电池发电、风力发电、氢能综 合能源系统、太阳能发电与热利用、 等问题进行了研讨。 与会代表通过研讨,提出了如下新 能源建议优先资助的领域及方向: 1.可再生能源的高效洁净转化与 利用的创新理论与关键技术 ①氢能综合能源系统的新理论、新 方法研究;②燃料电池发电系统关键问 题方面;③光伏、光热太阳能利用与建 筑一体化技术,探索新型光电转换的纳 米级薄膜表面处理技术;④太阳能利     

我国天然气资源潜力及其在未来低碳经济发展中的重要地位

以天然气发展趋势分析为基础，对我国天然气的资源潜力、加快发展的有利条件、2030年以后可能达到的规模以及在未来低碳经济发展中的地位进行了系统研究。研究结果表明，我国常规与非常规天然气资源都很丰富，而且天然气工业发展比石油大约晚30年，目前刚刚进入大发展的初期，未来具有十分良好的发展前景，预计到2030年我国天然气年产量有望达到3 000亿m3，并有望保持到2050年。同时，研究发现我国毗邻中亚—俄罗斯、中东和亚太三大富气区，具有多元化利用国外资源的区位优势。通过自产与引进并重，2030—2050年天然气在我国一次能源结构中比例有望达到10 %以上，对改善能源结构和推动低碳经济发展将发挥重要作用。