据英大网2014年5月27日讯 对于中国能源界来说，最难的一份“作业”是：如何用好“煤”。煤炭是中国最重要的能源，煤炭生产和消费的数量大、比重高、污染重。但不容回避的事实是，即使清洁能源获得大发展，煤炭仍将长期是我国能源利用的主力，短期内难以替代。
　　那么，如何实现煤炭的清洁高效利用呢？5月22日，在第五期能源大讲堂活动中，记者就这一话题，采访了我国热力涡轮机系统和热动力系统专家，中国工程院院士、清华大学热能工程系教授倪维斗。
　　据倪维斗介绍，若要将未来全球温升控制在2～3摄氏度，2050年全球二氧化碳排放需要比1990年减少50%左右，只能排放104亿吨（1990年为208亿吨），这就是届时全球二氧化碳排放的总空间。即使发达国家承诺减排其中80%，发展中国家整体上也需要比2005年减排36%。“而我国正处于二氧化碳排放的上升期，面临国际上对我国二氧化碳排放峰值出现时间和绝对值的要求，譬如2030年80亿吨、2035年90亿吨、2040年100亿吨这样，在已经大力强化节能和发展核能和可再生能源的条件下，未来在碳减排上仍将处于被动状态。可以说，应对全球气候变化，国际上可能留给我国的二氧化碳排放空间已经非常小――我们应及早主动应对而不是被动减排。通过数据分析显示，在2030年后大幅度减排二氧化碳主要还是要在煤的利用上做文章。”倪维斗一语道出我国二氧化碳减排的关键所在。
　　目前，煤的直接燃烧已引起严重的环境污染。70～80%以上的二氧化硫、氮氧化物、汞、颗粒物和二氧化碳排放是由煤直接燃烧引起的。而且，煤的直接燃烧很难解决温室气体减排问题。
　　所以，如何实现煤炭的清洁高效利用是重中之重，目前煤炭清洁高效转化的途径主要有：一个是先进的燃煤发电技术，可以进一步提高能效，减少排放。例如，上海外高桥第三发电厂。该厂现在的实际运行性能，在全年平均负荷率为75～81%的条件下，其实际全年平均供电煤耗（包括脱硫和脱硝）276克/千瓦时，折算到额定负荷下的供电煤耗为264克/千瓦时，全年平均实际供电效率（包括脱硫和脱硝）为44.5%，如果将全年平均实际供电效率折算至设计工况，则供电效率应为46.5%。而目前全国发电的平均煤耗是330克/千瓦时。对比原来世界上运行效率最高的丹麦Nordjylland电厂3号41.1万千瓦两次再热、低温海水冷却机组，2009年供电煤耗（不含供热）286.08克/千瓦时（净效率42.93%），其平均发电负荷率89%。折合75%负荷率下的供电煤耗为288.48克/千瓦时。“应该说，我国的先进燃煤发电技术是走在世界前列的，不比美国差。”倪维斗说。
　　另一个途径则是煤基多联产能源系统技术，它可实现煤炭现代化协同利用。“所谓多联产，其实就是电化共轨。”倪维斗很看好多联产在煤炭清洁高效利用方面的前景，“多联产系统以煤气化技术为核心，通过化工合成与动力生产过程的集成耦合，实现了煤炭物质和能量的梯级转化与利用。”多联产是可持续发展的，技术上有良好继承性和可行性，有良好经济效益和环保性能，并具有捕捉二氧化碳的天性，是实现未来二氧化碳捕捉和埋存的途径，它对于中国乃至世界都具有非常重要的战略意义。“而且，该系统不需要特殊的技术突破，同现有技术是连贯一致的。这应该是中国二氧化碳减排的战略方向。”倪维斗对该技术很有信心。
　　交谈中，他还介绍道，多联产可以实现煤炭的多维度梯级利用，其应用过程相互耦合，实现能量流、物质流等总体优化。做到了氢碳比合理优化利用，尽量减少“无谓”的化学放热过程，并实现热量的梯级利用、压力潜力和物质的充分利用。另外，电力与化工在运行中可起相互调峰的作用。通过过程集成，联产系统可以在能量利用上获得收益。与单产系统相比，并联系统中获得的节煤收益甚微；而串联系统的节煤效果显著，特别是串联无变换系统，节煤率能够达到8%。另外，伴随单元技术进步，如高温合成气净化、离子膜分离制氧、1700摄氏度燃气轮机及水煤浆预热等技术，多联产能效可以进一步地提升。“总体而言，煤基多联产系统在煤的清洁高效利用方面尤其是电化共轨领域有很大潜力。”倪维斗说。