洗滌化料訊：中美煤炭清潔發展理念差異分析
洗滌化料訊：中美兩國對煤炭領域高度重視，做為在能源結構中占重要地位和最經濟廉價之一的煤炭，兩國大力推進煤炭的清潔發展，而在煤炭清潔發展的認識和理解上存在哪些差異？讓我們來一起共同探討！
中美煤炭清潔發展論壇作為中美煤炭領域定期交流的重要活動之一，于2015年8在美國蒙大拿州比靈斯小鎮舉行。中美兩國高度重視，大力推進煤炭清潔展，但作為論壇的籌備方和組織者，自始至終都感覺到雙方在煤炭清潔發展的認識和理解卻大相徑庭，中方注重煤炭高效開采、安全生產、清潔利用，而美方側重溫室氣體排放和二氧化碳捕集與封存等內容。本人認為這可能是由于兩國經濟社會發展環境和煤炭工業發展階段不同所致。在此簡略分析，共同討論。
一、對煤炭清潔發展認識的共同性
1）煤炭在能源結構中占重要地位
煤炭在中美兩國能源結構中占有舉足輕重的重要地位，在經濟和社會發展中做出重要貢獻。中國是世界煤炭生產和消費第一大國，2014年煤炭生產量為38.7億噸，消費量為35.1億噸；而美國是第二大國，2014年煤炭生產量為9.07億噸，消費量為8.32億噸。我國煤炭占能源生產和消費結構中長期保持在70%左右，能源生產和消費革命在我國能源領域正在發生深刻變化。根據國家能源發展戰略行動計劃，煤炭消費控制在62%以下。也就是說，在較長時期內，即使大力發展清潔低碳能源，煤炭主導地位也不會改變。美國煤炭占能源結構中占18%，而煤炭主要用于發電，占到煤炭消費量的93%。即使能源領域處于氣候變化的重大政策影響，從美國能源信息署的研究中發現，如圖1所示，煤炭在美國能源消費結構也將長時期保持在18%左右。
兩國政府和企業都十分重視煤炭工業，高度關注煤炭清潔發展。為了促進兩國在此領域的合作兩國政府達成一系列的合作協議，建立了相關的合作機制，加強交流與合作。如建立了中美清潔能源研究中心，草簽了《關于化石燃料清潔利用領域合作的諒解備忘錄》，重點包括煤炭轉化、加工洗選、煤電多聯產等方面，通過舉辦研討會，座談會、技術培訓等形成開展深入交流，促進務實合作。
2）煤炭是最經濟可靠廉價的能源之一
中美煤炭領域專家一致認為，煤炭產業能夠長期存在并將持續發展的主要原因，依賴于其經濟、易得、廉價三個特點。對我國而言，由于缺油少氣富煤的自然資源稟賦特點，決定了煤炭的主體能源地位，而從全球角度來講，煤炭具有開采技術可靠，經濟可行，價格低廉的特點，是廣大發展中國家的能源可靠來源，當前，在發展中國家有超過13億人口還未用上電，煤炭是解決能源匱乏的有效手段。在美國，煤炭的經濟性也具有相當的明顯優勢。美國擁有多家世界煤炭巨頭企業，它們從事煤炭生產歷史悠久，擁有先進的技術和管理經驗，為當地提供就業機會，積極納稅，承擔社會責任，在取得經濟效益的同時，提供質優價廉的可靠能源。從圖2中可以看出，在美國煤炭是除核能以外，最經濟的電力燃料。
3）煤炭是重要污染源，但可實現清潔利用
煤炭的開采運輸和加工利用過程中，相比較其他化石能源會產生較嚴重的環境污染問題。在開采過程中會產生大量的固體廢棄物，破壞地下水資源；在煤炭利用過程中，如不采用減少污染物排放的環保裝置，會產生大量的環境污染事件，如酸雨等。燃煤電廠的粉塵排放還是造成霧霾的原兇。同時煤炭造成的污染是可防可控的。美國等西方發達國家，在上世紀三十年代，幾乎都經歷過由于大量使用煤炭，造成城市霧霾、酸雨等嚴重的環境事件，他們走過了先污染后治理的艱苦歷程。隨后，采取嚴格的與煤炭開發利用相關的清潔環保法律法規及政策標準，嚴格控制排放標準，加之技術創新與進步，實現了煤炭清潔利用。
二、對煤炭清潔發展認識的差異
1）去煤化發展理念占主導地位
煤炭工業在美國是非主流產業。煤炭開采加工利用相關技術已經十分成熟，由于頁巖氣革命使得能源供給多元化，環境和氣候變化問題要求減少煤炭利用，“去煤化”或“減煤化”發展理念已經形成普遍共識。由于中美經濟社會發展階段不同，除可再生能源外，對化石能源的重視度、認可度、接受度不盡相同，尤其是煤炭。煤炭雖然在能源消費和供給結構中占有一定比例，但一直因是“臟煤”而廣受詬病，去煤炭話題已得到社會廣泛認可，煤炭產業發展空間不斷壓縮。從整個社會環境上避談煤炭。
美國社會高度重視環境保護，風能、太陽能和清潔化石能源倍受青睞。同時經過多年的努力，在煤炭加工利用方面，潔凈煤技術已經相當成熟，并得到廣泛全面的應用，很好地解決了煤炭開采、土地復墾以及燃煤電廠的除塵、脫硫、脫硝等問題，符合環保排放標準。潔凈煤技術已經不再是研究重點。美國頁巖氣革命使能源供給更加多元化，天然氣和石油可實現自給，能源供給的多樣性減少了對煤炭的依賴，煤炭在煤炭結構中的重要性顯著減弱。氣候變化是全世界關注焦點，減少溫室氣體排放已經形成國際社會共識，而能源領域是重要的減排領域。煤炭的利用是高強度的溫室氣體排放源，減少煤炭的使用量可有效降低二氧化碳排放。煤炭工業面臨巨大的氣候變化方面壓力。
2）美國煤炭清潔發展重點是二氧化碳捕集與封存
氣候變化問題是指由于人類活動造成溫室氣體大量排放而直接或間接地改變全球大氣組成所導致的氣候改變。全球氣候變暖會產生一系列災難性后果，如極端氣候現象頻發，水資源分布失衡，對農牧業產生影響，加劇競技疾病傳播等。氣候變化已經成為全球高度關注熱點。在應對氣候變化方面，二氧化碳捕集與封存（Carbon Capture and Storage,簡稱CCS）或二氧化碳捕集、利用與封存（Carbon Capture Use and Storage,簡稱CCUS）是一項關鍵技術，世界各國都在加強研究，也取得了實質性進展，世界著名的此領域的國際合作有NEZC項目、COACH項目等。CCS應用領域包括煤電、化工、水泥等工業領域。我國也開展一系列項目示范項目，如神華集團實施的10萬噸/年“CCS”示范項目被列為國家科技支撐計劃重點科研項目。
當前，美國政府、科研機構和私營公司十分重視CCS，投入大量人力財力，大力開展技術研發和工程示范。美國國家能源實驗室是CCS技術研究的重要機構，有數據顯示，自2004年至今獲得資助的CCS研究項目數量迅速增加，至2014年達150多個，僅2012、2013、2014財年的項目金額分別為6900萬、6600萬和9200萬美元。美國將頒布實施二氧化碳排放標準，燃煤發電企業只有應用CCS技術，增加減排設施，才能減少二氧化碳的排放，滿足環保標準，否則將會被處以罰款或繳納高額的碳稅。美國煤炭產量的93%以上用于發電，所以，在美國有關煤炭清潔利用的議題全部聚焦于CCS。CCS是一綜合性、跨學科前沿技術，除政府支持開展相關基礎性研發外，煤電企業也積極開展相關研發和應用。CCS豐富和發展了煤炭清潔發展的內涵，引領了清潔發展的方向，將是全球煤炭清潔發展的重點內容之一。
3）法律標準規范煤炭清潔發展
美國的法律法規在煤炭清潔發展中發揮著極其重要的角色，空氣清潔法等法律促使美國煤炭生產重點區域的轉移，煤礦區土地復墾、加工利用等環境保護方面的立法也十分嚴格，確保了煤炭工業的清潔發展。通過分析美國關于發燃煤電廠排放的法規標準歷史沿革，可清晰看出其促進煤炭清潔發展歷程。美國清潔空氣法案自1963年頒布實施，延長至1970年，并于1977年和1990年進行過兩次修訂。美國環保局是執法主體，保護大眾免因空氣染污而造成對健康的傷害。早期的法案重點在于燃煤電廠的污染物排放，如SO2,NOx,汞和顆粒物。如下圖3所示，自1970年以來，特別是1990年清潔空氣法案修訂案通過，在美國煤炭的消費量是1970年的三倍情況下，電廠的SO2和NOx排放逐年大幅下降。
根據清潔空氣法111(b)和111(d)條款關于新固定排放源標準的有關規定，制訂完成了《清潔電廠最終規定》的法規，為現有化石能源燃料發電機組的二氧化碳排放制定了碳排放的標準，并于2015年12月22日生效。本法規也是首次為運行電廠制定排放指南，定會大幅降低運行電廠碳排放，促進清潔發電。因此這些法規的出臺必將極大地推動煤炭清潔利用從控制污染物的排放向溫室氣體排放控制前進。
三、對我國煤炭工業發展的幾點啟示
1)盡管煤炭在中國和美國的能源消費結構中所占的比例將保持一種下降的趨勢，其他清潔能源和可再生能源的比例不斷提高，但是因其具有易獲得、經濟、安全等天然稟賦，煤炭在相當長的時期內仍將是主要能源之一。
2)中美兩國所處的經濟社會發展階段不同，能源生產和消費結構也不盡相同，煤炭清潔發展的重點內容各有側重。中國當前面臨的煤炭高效開采、安全生產、環境保護等問題，美國幾十年前也同樣遇到過，而美國當下所關注重點也是我們將來要面對的。因此，我們要密切關注和跟蹤研究相關前沿技術和發展方向，為我國制定煤炭工業中長期發展戰略提供參考。
3)美國清潔空氣法案促進了煤炭行業的污染減排，并一直不斷地進行修訂和完善，極大促進了煤炭清潔發展。我國應進一步完善煤炭開采和加工利用環境保護的相關法規標準，促進煤炭清潔發展法制化建設。
4)煤炭是一種高溫室氣體排放的化石能源，煤炭相關的政府部門研究機構和企業都應高度重視溫室氣體減排問題，開展相關政策和技術研究，如CCS、CCUS等技術，做好技術政策儲備，積極應對氣候變化，否則將面臨巨大的政策和經濟壓力。
