[導(dǎo)讀] 我國正面臨嚴(yán)峻的大氣環(huán)境污染的挑戰(zhàn)。大力推進煤炭地下氣化（UCG）技術(shù)在中國的產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)可算是一個真招。UCG技術(shù)對于我國環(huán)境治理及能源改善有著重要的戰(zhàn)略意義，亟須盡快實現(xiàn)UCG技術(shù)在我國的產(chǎn)業(yè)化。加快推進煤地下氣化技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化

我國正面臨嚴(yán)峻的大氣環(huán)境污染的挑戰(zhàn)。治理霧霾要下大力、出真招，真招必須是能夠有效解決污染主要原因、有深遠戰(zhàn)略意義的舉措。大力推進煤炭地下氣化（UCG）技術(shù)在中國的產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)可算是一個真招。

控制燃煤污染是治霾的關(guān)鍵所在

去年國務(wù)院發(fā)布《大氣污染防治行動計劃》，提出大氣污染防治的10條措施，包括降低煤在一次能源中的比重、壓縮鋼鐵高耗能高污染的產(chǎn)能等。應(yīng)該講，這些措施是有益的也是必要的，但受制于國情以及經(jīng)濟發(fā)展水平，這些措施減排的潛力有限。特別是對于解決“煤老大”這一大氣主要污染源缺乏有效辦法。

2000—2013年，我國煤產(chǎn)量由12.99億噸增加到36.89億噸，加上煤炭凈進口，煤消耗年均增長2億多噸。雖然近三年煤在一次能源中的比重以每年約1%的速度緩慢下降，但2013年煤在我國一次能源中仍占66%。在相當(dāng)長的時期內(nèi)，很難有低成本的新能源實現(xiàn)對煤炭的大規(guī)模替代，這是我國的現(xiàn)實國情。

從長遠看，可再生能源無疑是世界能源的發(fā)展趨勢，但可再生能源存在的高成本、性能不穩(wěn)定等弱點短期內(nèi)難以克服。不論國內(nèi)還是國外，可再生能源的發(fā)展目前都離不開政府補貼。推進可再生能源的戰(zhàn)略，是用高成本能源替代低成本能源，實質(zhì)上是用化石能源的盈利去補貼可再生能源的虧損。發(fā)展可再生能源應(yīng)量力而行，過多的投入并不合算；改變傳統(tǒng)采煤、燒煤的用煤方式，對于解決我國能源、環(huán)境問題是更為迫切和現(xiàn)實的選擇。

煤地下氣化（UCG）技術(shù)的發(fā)展及優(yōu)勢

在采煤、燒煤的清潔方式中，目前可供選擇的有煤制油，煤地面氣化、煤地下氣化（UCG）三種，其中后者的效果最為理想。

1888年俄國的門捷列夫提出通過地下不充分燃燒的化學(xué)反應(yīng)使煤變?yōu)槊簹獾南敕āＧ疤K聯(lián)自1930年代開始成功實現(xiàn)UCG技術(shù)應(yīng)用，到1960年代有5個工業(yè)化的氣化站，后因西伯利亞找到油氣而大多中斷，僅有烏茲別克的安哥連氣化站延續(xù)生產(chǎn)至今。新世紀(jì)以來，隨著油氣資源日趨枯竭，UCG技術(shù)再次受到重視。英國迄今已批準(zhǔn)24個近海UCG項目，在UCG與碳俘獲和儲存、堿性燃料電池的結(jié)合方面走在前列；澳大利亞已有12個以上的UCG商業(yè)化項目正在運行；歐盟組織的煤地下氣化制氫項目和帶有CO2俘獲和儲存的煤地下氣化項目也在積極開展中；計劃于2020年建成的南非2100MW的馬久巴電站是當(dāng)前世界上與UCG有關(guān)的規(guī)模最大的電站。截至2010年，國際上已正常商業(yè)化或正準(zhǔn)備建立的UCG站大約有52個。

UCG技術(shù)的優(yōu)勢主要包括幾個方面：一是環(huán)境污染小，以發(fā)電為例，對避免地面燃煤發(fā)電帶來的空氣污染、廢水污染和煤粉灰污染以及由此引發(fā)的霧霾、酸雨的效果明顯；UCG技術(shù)直接將大量煤開采帶來的煤矸石等廢棄物留在地下。二是資源利用效率高，傳統(tǒng)的采煤方式有“采一丟二”乃至“采一丟四”的說法，而煤的地下氣化能夠使以往無法或難以開采的煤和質(zhì)量較低的煤充分利用，還能夠?qū)崿F(xiàn)廢棄礦井的再利用。三是碳減排效果顯著，通過UCG與碳的俘獲與儲存（CCS）等技術(shù)結(jié)合，可使二氧化碳排放量顯著減少。英國、歐盟、加拿大、澳大利亞等都把UCG和CCS、制氫相結(jié)合，作為煤炭使用的未來方向。四是方式安全，UCG可實現(xiàn)井下無人、無大型設(shè)備生產(chǎn)，大大減輕了工人勞動強度，徹底消除了礦難。五是應(yīng)用范圍更廣泛，UCG產(chǎn)出的合成氣除可直接作為能源用于發(fā)電外，還可以分餾為氫氣、一氧化碳、甲烷等，成為更清潔的能源或化工原料。它還將顯著降低氫燃料電池的成本，促進電動汽車的發(fā)展。此外，UCG生產(chǎn)的合成氣運輸方便，將大大減少煤炭運輸隊運力的占用，降低運輸成本，減少運輸中的碳排放。

UCG技術(shù)在我國仍處于邊緣化的狀況

我國正式開展UCG的研究與開發(fā)是在改革開放之后。中國礦業(yè)大學(xué)（北京）先后在徐州、唐山等地進行“煤地下氣化”試生產(chǎn)并獲得成功，自主開發(fā)出了“長通道、大斷面、兩階段”UCG新工藝,可生產(chǎn)出氫含量高達60%—65%的水煤氣。2010年中國礦業(yè)大學(xué)（徐州）在華亭針對難采煤采取有井式綜合導(dǎo)控法的地下氣化新工藝，安全運行了12個月，實現(xiàn)日產(chǎn)煤氣16萬立方米，水煤氣熱值超過1200千卡。30多年來經(jīng)過專家和工程技術(shù)人員的努力，UCG技術(shù)在中國取得了顯著進展，但是，研究開發(fā)的進展距國際先進水平仍有較大差距，至今尚未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

造成這種狀況的根本原因在于缺乏國家的支持和扶植。政府在規(guī)劃計劃、產(chǎn)業(yè)政策制定時都沒有給發(fā)展UCG應(yīng)有的位置。中國工程院發(fā)布的《中國能源中長期(2030、2050)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告》以及關(guān)于《中國煤炭清潔高效可持續(xù)開發(fā)利用戰(zhàn)略研究》中，對如何高效、清潔地利用煤炭提出了很多很好的意見，但卻都忽略了煤地下氣化技術(shù)的推廣與應(yīng)用。UCG技術(shù)的應(yīng)用是一個跨學(xué)科的綜合項目，需要多學(xué)科多專業(yè)的專家協(xié)同作戰(zhàn)及產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合攻關(guān)，有關(guān)部門發(fā)揮的組織、協(xié)調(diào)作用不夠。此外，對于UCG研發(fā)及工業(yè)性試驗的投入不足。國家對UCG研發(fā)項目的經(jīng)費支持力度僅在千萬級的水平。對于工業(yè)性試驗更缺乏必要的政策支持，基本上要由企業(yè)自己來承擔(dān)各種成本和風(fēng)險。

推進煤地下氣化（UCG）技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的建議

UCG技術(shù)對于我國環(huán)境治理及能源改善有著重要的戰(zhàn)略意義，亟須盡快實現(xiàn)UCG技術(shù)在我國的產(chǎn)業(yè)化。

第一，對我國的能源發(fā)展戰(zhàn)略進行適當(dāng)調(diào)整。目前，我國能源發(fā)展的戰(zhàn)略重點過多地放在控制煤的用量及新能源對煤炭的替代上，對煤的清潔、高效使用的重視明顯不夠。從中國基本國情出發(fā)，能源戰(zhàn)略有必要由過度向新能源傾斜，調(diào)整為更多地向改變煤炭開采、使用方式上傾斜，使中國盡快走上“綠煤”之路。為此，應(yīng)將推進和推廣UCG技術(shù)的應(yīng)用上升到戰(zhàn)略高度，盡快制定UCG發(fā)展規(guī)劃，并將其列入國家相關(guān)規(guī)劃中。

第二，積極發(fā)揮政府推動UCG產(chǎn)業(yè)化的組織協(xié)調(diào)作用。UCG是一項大型綜合系統(tǒng)工程，需要煤炭、石油、地質(zhì)和水文地質(zhì)、化工、環(huán)保、電力、機械、設(shè)備等多專業(yè)的綜合技術(shù)能力的支撐，這需要發(fā)揮政府協(xié)調(diào)各方面力量的作用。同時，UCG產(chǎn)業(yè)化尚存在一些亟待解決的技術(shù)方面的問題，諸如對水環(huán)境的影響，運行的連續(xù)性、穩(wěn)定性等，應(yīng)由國家調(diào)動資源、集中優(yōu)勢兵力、組織聯(lián)合攻關(guān)盡快加以解決。

第三，設(shè)立發(fā)展UCG專項資金。我國有可以應(yīng)用UCG技術(shù)的現(xiàn)成資源與礦山，實現(xiàn)UCG產(chǎn)業(yè)化的條件十分有利。但產(chǎn)業(yè)化需要大量的投入，僅靠企業(yè)的力量遠遠不夠，國家的扶植必不可少。我國煤礦分布很廣，情況復(fù)雜，而目前UCG的研究力量還比較薄弱，工業(yè)試驗的范圍也太小。UCG的產(chǎn)業(yè)化受到人力、物力及財力等多方面的制約。建議建立專項資金用于支持UCG項目，同時通過政策優(yōu)惠引導(dǎo)民間資本的投入。最近，從中央到霧霾嚴(yán)重地區(qū)的各級政府都制定了要投巨資治理霧霾的計劃，可把這些資金盡量多地投入到UCG項目，以使這些資金真正發(fā)揮效益。

第四，盡快出臺一些鼓勵UCG發(fā)展的政策。可以考慮像當(dāng)年推動可再生能源發(fā)展那樣出臺一些帶有一定強制性的政策。如，限制固體煤的產(chǎn)量，對地下氣化采煤則不加限制、限制蒸汽輪機的使用，對燃氣輪機不加限制等。此外，推進UCG必須積極而穩(wěn)妥。項目應(yīng)事先得到充分的論證（特別是選址尤為關(guān)鍵），防止一擁而上，保證UCG產(chǎn)業(yè)化在我國的有序加速開展。

（作者單位：中國社會科學(xué)院數(shù)量經(jīng)濟與技術(shù)經(jīng)濟研究所）