浅析目前煤炭能源低碳清洁利用的发展模式

崔丽梅

(山西潞安煤基合成油有限公司，山西 长治 046103)

近几年以来，在全球经济一体化快速发展的过程中，煤炭能源与化石燃料使用规模逐渐增长，导致自然生态环境中排放了各种二氧化碳、甲烷以及氮氧化物等污染性温室气体，对自然生态环境造成了恶劣的影响，而且使全球气候逐渐变暖。当前，各个国家正在严格控制二氧化碳等温室气体的排放，加强利用低碳清洁能源，以此来控制温室效应的产生。根据相关调查研究发现，自改革开放几十年以来，我国的二氧化碳排放量不断增多，对于人类的健康、可持续发展产生不利影响。在社会主义市场经济快速发展的阶段，为了解决煤炭能源供给问题，必须使煤炭实现清洁转化，转换为低碳能源，加强利用低碳清洁能源，才能为社会经济的发展提供持续推动力[1]。

1 当前煤炭清洁利用中面临的问题

1.1 煤炭清洁利用的技术问题

随着社会主义现代化经济的快速发展，煤炭清洁利用技术在不断发展进步，然而在煤炭清洁利用中仍然存在较多的技术问题。当前的煤炭清洁利用技术与国外的技术相比存在较大差距，煤炭清洁利用的核心技术明显落后于国外发达国家的技术，导致许多企业为了控制风险，不敢随意运用煤炭清洁技术，对煤炭能源低碳清洁利用模式的发展产生了极大阻碍。

1.2 煤炭清洁利用的资金与成本问题

在时代的发展进程中，我国煤炭清洁利用中存在比较严重的资金与成本问题，只有保障资金和成本充足，才能促进我国的煤炭能源低碳经济快速发展，而企业过于重视利润、成本以及收益，所以在应用煤炭清洁能源技术时，无法投入充足的资金，而且在使用之后无法有效控制风险，这也使现代化煤炭企业发展缺少充足的动力。

1.3 政策问题

随着社会主义现代化科技的快速发展，我国对于煤炭能源低碳经济发展提供了一系列政策法规，但是没有建立完善的法律法规体系，只是出台了《煤炭法》、《节能法》以及《煤炭产业政策》等法律政策，对于煤炭能源低碳清洁利用没有制定完善的法律法规，所以缺少政策引导，无法保障煤炭能源低碳清洁利用的发展模式正常运行。

2 煤炭能源清洁利用的转化技术分析

在工业化社会发展进程中，煤炭能源作为至关重要的不可再生能源，煤炭能源具有清洁性、高效性，所以被各大国家广泛重视。在现代化煤炭清洁转化过程中，主要是采用煤气化技术，减少二氧化碳的排放量，使煤炭能源得到清洁利用。

2.1 煤气化技术

在煤炭能源转化为清洁能源的过程中，需要应用高温与氧化反应，来转化大分子煤，使大分子煤转变为小分子可燃气体。随着煤气化技术的快速发展，当前在我国的煤气化市场上应用比较普遍的技术就是干煤粉加压气化以及水煤浆气化等两项技术，这两样技术主要应用在工业化气化炉中，起到非常显著的作用。而Shell、GE以及多喷嘴气化炉在我国已经引进了一大批设备，具有非常扎实的应用基础。

2.2 煤液化技术

在当前煤炭能源清洁转化技术中，采用煤液化技术能够起到重要作用，其中包括直接液化与间接液化两种技术。首先，直接液化技术主要指的是受到高温、高压以及催化条件的作用，能够使煤直接和氢气发生反应，从而让煤生成液体油，煤直接液化技术曾经应用在德国工业化生产中。随着时代的发展进步，全球煤炭能源日益紧张，各国逐渐开始研究其它的煤直接液化工艺技术，其中比较具有代表性的是神华集团为了促进产业发展，从而研发完成的神华煤直接液化工艺，并逐渐被调试应用。其次，煤间接液化技术也是比较常用的清洁能源转化技术，其主要通过煤气化合成一氧化碳和氢气，然后利用费托合成生产液体油品，煤间接液化技术逐渐实现了万吨级的调试开发，形成了较大的规模[2]。

2.3 煤制甲醇、DME、MTO技术

从我国的煤化工产业发展情况来看，煤制甲醇也是应用比较普遍的工业技术，我国的煤制甲醇的规模已经达到几千万吨，而且在不断增加，煤制甲醇逐渐达到国产化。在煤制DME技术中，主要利用合成气与甲醇脱水的方法来合成二甲醚，在合成一甲醚的过程中，会产生较低的能耗，未来的甲醚合成方向主要为二甲醚生产。在我国的许多DME项目逐渐开始应用二步法进行甲醇脱水，获得甲醚。在煤炭能源转化清洁能源中，煤制丙烯与烯烃也是两种比较常见的技术，在煤制甲醇之后，然后进行甲醇脱水，就能够获得MTP、MTO。除此之外，在煤制甲醇的过程中，利用甲醇作为中间体，能够制作完成煤基化学用品，最后能够生成甲醛以及醋酸，这些煤制技术在西方发达国家应用比较普遍。

2.4 煤制合成天然气技术

在煤炭能源转化为清洁能源时，采用煤制合成天然气技术对一氧化碳、二氧化碳进行脱氧加氢，最后可以生成甲烷。在1984年时，美国正式建成大平原合成燃料厂，通过建设厂房，来制作合成天然气，每年能够转化合成大量的天然气，满足社会经济发展需求。

2.5 煤制氢技术

当前，在清洁能源技术快速发展的促进下，国内外逐渐形成了成熟的煤制氢技术，煤制氢技术的应用能够获得廉价的氢源，降低了氢气的生产成本。近年来，在科学技术的推动下，逐渐出现了氢燃料电池、氢燃机以及氢动力汽车，这也使氢能源成为了人们日常生活中不可获取的清洁能源。

2.6 二氧化碳捕获和储存技术

在煤炭能源燃烧的过程中，会产生大量的二氧化碳污染物，其对自然环境产生了极大的危害。因此，为了有效捕获二氧化碳，必须在煤炭能源燃烧之前进行脱碳，并且在燃烧之后进行脱碳或者富氧燃烧，采用湿法脱碳的方式能够有效捕获二氧化碳，减少二氧化碳的含量，避免对自然气候环境产生污染。在封存二氧化碳时，可以利用贫化油田、地下盐水层、深煤层以及海洋来对二氧化碳进行封存，才能减少二氧化碳的排放。

3 加强构建完善的低碳能源体系

在煤炭能源低碳清洁利用的发展模式中，必须加强构建完善的低碳能源体系，充分开发和利用可再生能源，才能全面优化当前的能源结构，减少煤炭能源的利用和损耗，避免对自然生态环境产生不利影响。具体而言，在开发利用可再生能源中可以从以下几方面入手：第一，稳步发展风能。风能作为一种重要的可再生能源，运用风能进行风力发电，能够减少辐射以及空气污染，增加风力能源供应。第二，加强发展生物质能，也就是利用光合作用使太阳能充分转化成化学能，从而使生物质内部能够存储大量的化学能。第三，大力发展太阳能，利用太阳能进行光伏发电，应用太阳能热水系统，或者应用太阳能取暖、制冷，能够减少不可再生能源的利用率，对于推动我国的低碳清洁能源利用模式的发展起到重要作用。

4 结语

随着全球自然气候逐渐变暖，必须不断优化我国的煤炭能源结构，加强利用可再生清洁能源，充分应用煤炭能源清洁转化技术，扩大我国的清洁能源供应，减少温室气体排放，促进人与自然和谐发展。