西部能源开发战略.pdf

中国工程科技论坛西部能源开发战略内容提要G21 G22 G23 G24 G25 G26 G27 G28 G29 G2A G29 G2B G2C G2D G2E G2F G30 G31 G32 G33 G25 G34 G35 G36 G37 G2C G2F G38 G2DG39 G31 G25 G28 G29 G3A G3B G3C G35 G36 G2B G3D G3E G32 G33 G3F G40 G21 G41 G42 G43 G44 G45 G33 G46 G43 G45 G47 G48 G49 G43G4A G4B G4C G4D G25 G4E G4F G50 G51 G52 G53 G25 G54 G55 G3B G56 G57 G58 G25 G59 G5A G5B G5C G5D G5E G25 G5F G2D G60 G61 G53 G62G63 G28 G29 G43 G64 G65 G66 G67 G68 G69 G6A G6B G6C G5B G5C G6D G6E G6F G2D G60 G70 G71 G5B G72 G73 G74 G75 G76 G77 G69 G21 G78G79 G7A G7B G7C G3FG7D G7E G6D G74 G27 G7F G73 G80 G74 G27 G7F G73 G50 G51 G81 G82 G49 G83 G84 G7E G85 G21 G3F G86 G81 G82 G23 G2C G2DG60 G28 G29 G71 G5B G87 G88 G31 G89 G8A G7C G25 G23 G8B G8C G2D G60 G28 G29 G6A G6B G6C G5B G5C G8D G8E G43 G8B G8F G2D G60 G28G29 G6A G6B G6C G5B G5C G90 G46 G43 G8B G91 G2D G60 G28 G29 G6A G6B G6C G5B G5C G87 G88 G89 G92 G93 G25 G94 G95 G96 G56 G97 G98G59 G99 G5B G5C G66 G3A G3B G9A G33 G46 G54 G55 G9B G38 G5D G76 G52 G9C G45 G81 G9D G9E G25 G9F G63 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G21 G21 G21 G21 G21绿色开采与循环经济中煤平朔公司的探索与实践伊茂森G21 G21 G21 G21 G21第三部分部分参会人员名单G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21后记G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21 G21第一部分综述综述一、论坛概况一直以来，我国能源资源呈“西富东贫”分布，而消费则“东多西少”，能源生产与消费呈逆向分布。西部丰富的能源资源一方面需要向区外大规模输出以支持中部和东部地区经济发展，另一方面需要能源资源的就地加工利用以促进当地经济发展。统一规划、合理布局、理顺关系、制度创新，依靠科技进步，调整产业结构，转变发展方式，使西部逐步实现能源、环境和经济可持续发展是目前西部大开发过程中所面临的一个重要课题。年月日日，由中国工程院工程管理学部、能源与矿业学部、中煤集团共同承办的第场中国工程科技论坛“西部能源开发战略”在山西朔州举办。国家能源局副局长吴吟，工程管理学部王基铭院士，能源与矿业工程学部彭苏萍院士、王安院士、王礼恒院士、刘人怀院士、孙永福院士、何继善院士、沈荣骏院士、胡文瑞院士、饶芳权院士、袁晴棠院士、倪维斗院士、徐滨士院士、殷瑞钰院士、蒋士成院士等位院士，及国家能源局煤炭司，山西省煤炭厅、科技厅有关领导，有关高校和企业专家代表出席了本次论坛。中煤平朔集团党委书记王天润、山西朔州市委书记王茂设、工程管理学部主任王基铭院士分别在论坛开幕式上致辞。论坛以“西部能源开发战略”为主题，以共解西部能源可持续发展瓶颈、共商西部能源可持续发展格局、共探西部能源可持续发展战略为宗旨，围绕企业低碳转型发展和生产力布局调整等多方面进行理论阐述，从现代煤化工、煤炭、水资源、油田等不同领域进行了学术研讨。在月日的论坛交流中，共有位院士、专家分别作了精彩的学术报告。上午的论坛分别由王礼恒院士和彭苏萍院士主持，倪维斗院士、王基铭院士分别就开启我国低碳转型窗口、中国现代煤化工产业发展作了报告；国家能源局吴吟副局长、山西省煤炭厅吴永平厅长分别就我国煤炭工业健康可持续发展、同煤矿区可持续发展作了报告。下午的论坛交流分别由殷瑞钰院士和孙永福院士主持，彭苏萍院士、何继善院士分别就中国煤炭资源和水资源分布特征、煤矿水害探测作了报告；王安院士就西部能源开发利用与生产力布局调整作了主题报告；胡文瑞院士就老油田二次开发与二氧化碳驱作了报告，中煤平朔集团总经理伊综述茂森、山西焦煤集团总经理金智新分别就平朔矿区绿色采矿与循环经济实践、中国炼焦煤资源的保护与开采作了交流。位院士、专家作完报告后，与会代表还就关心的热点问题进行了问答交流互动，气氛热烈。论坛期间，参会院士参观了同煤集团塔山循环经济园区，中煤平朔集团安家岭露天矿、井工一矿调度指挥中心、矿区生态复垦区及生态农业示范区，现场观摩了先进的煤矿安全、生产、技术、管理等情况，对中煤平朔集团、同煤集团坚持“以煤为基、多元发展”，致力低碳绿色转型发展给予了高度评价。二、主要观点和结论论坛经过一天的报告和研讨，形成了如下主要观点和结论：应对全球气候变化，国际上留给中国的排放空间已经非常小，中国应及早主动应对，而不是被动减排建议从以下四个方面开启我国低碳转型窗口：（）煤炭现代化协同利用多联产。通过煤（或石油焦）气化和化工反应一次通过方式实现电力、液体燃料、化工产品、供热、合成气等的联产。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，具有捕捉的天性，是实现未来捕捉和埋存的途径，它对于中国乃至世界都具有非常重要的战略意义，是综合解决我国能源问题的重要方案。（）控制能源生产和消费总量。中国处在重工业化“爬坡”阶段，能源规划不断被突破，控制能源生产和消费总量势在必行。只有总量控制才会加速自主科技创新，掌握关键技术和增强国际竞争力；只有总量控制才能真正培植和拉动内需；只有总量控制才能真正建立节约型、生态文明型社会。（）合理发展与应用可再生能源。一是根据技术经济约束条件，宜采用分散式、分布式开发方式，将其就地、就近利用；二是对可再生能源的政府补贴政策需要贯彻效率原则，政策实施要依靠竞争和比较机制；三是电网应以公益性为先，电网企业应得收入需予以保障，但要调整其盈利机制，允许分散、分布式就近接入交流电力系统，形成千家万户开发利用新能源的局面；四是可再生能源一定要努力考虑和其他能源协同；五是农村应更广泛地使用可再生能源。（）合理利用天然气。天然气是具有更大能值或称之为具有更大潜力温度的燃料。我国对如何利用天然气一定要有新的思考、新的战略安排，对其将要引起的能源系统“革命性”的牵引要有充分认识。其核心问题就是天然气在应用过程中是否发挥其高潜力温度的优势，是衡量天然气是否正确被利用的一个重要标准。以天然气为核心的分布式能源系统，将传统能源和可再生能源耦合起来，组成一个高效、低污染，能适应广泛负荷变化的能源系统，促进真正意义上的中国工程科技论坛：西部能源开发战略智能电网的发展和应用。从长远来看，智能电网、智能能源网、智能水网、智能天然气网，四个网整合起来，协同起来，是未来能源可持续利用的必然趋势。在高油价下中国现代煤化工产业具有一定的发展优势，但也同时面临一些问题一是面临环境制约，二是面临水资源短缺的制约，三是存在一定技术、经济风险，四是受到资源和人才的制约，五是投资过热，产业布局不尽合理。中国现代煤化工产业应坚持以科学发展观为指导，统筹考虑区域经济发展以及煤化工发展对水资源以及环境等因素的影响，坚持控制总量、淘汰落后工艺、保护生态环境、发展循环经济以及煤油化一体化发展的方针，加强自主创新，实现现代煤化工产业的持续健康发展。（）加强宏观调控，坚持科学适度、合理布局。“十二五”期间，我国政府应加大对现代煤化工产业的宏观调控力度，综合考虑煤炭、水资源、生态环境、交通运输、地区经济发展情况及区域二氧化碳、节能和主要污染物减排指标等综合条件，坚持科学适度、稳步推进、合理布局。（）坚持绿色低碳、高效转化，与生态环境和谐发展。中国发展现代煤化工要坚持绿色低碳战略，选择能源转化效率高的技术路线，生产资源消耗少、能耗低、碳排放少的替代燃料和化学品。（）加快开发自主技术，占领现代煤化工领域的技术制高点。建立国家层面的以企业为主体、科研院所和高等院校共同参与、产学研用相结合的研发体系，有效解决各种工艺技术在工业化过程中面临的技术瓶颈。（）实现与石油化工的有机统筹，大力发展循环经济。按照“宜油则油、宜煤则煤、宜气则气”的原则，加强原料互补、产品优化调和、公用系统共享，实现现代煤化工与石油化工的有机统筹，煤炭清洁燃料化工产品电力的协调发展。（）加强学科建设，注重人才培养。注重企业创新能力建设，不断加强研发和管理团队建设，建立起支撑我国现代煤化工产业发展的技术人才和管理人才体系，为现代煤化工产业发展提供人力资源支撑。“十一五”时期，依靠国民经济高速增长对能源需求的拉动，煤炭工业发展迅速，结构调整取得重大进展，是历史上发展最好的时期之一但煤炭行业整体生产力水平依然偏低，可持续发展的体制机制亟待完善，煤炭产业结构及发展方式尚不能适应新时期的新要求。作为主体能源，煤炭工业必须变革生产和利用方式，通过体制改革和科技创新，使“以粗放的供给满足过快的增长需求”逐步转向“以科学的供给满足合理的发展需求”，走可持续发展的道路。西部地区的能源开发，特别要重视科学规划、集中开发、高效运输和适综述度转化。近期煤炭库存急剧增加、价格大幅度下滑主要还是因为受国际形势影响、经济增速减缓、市场需求下降，同时又遭遇国内产能集中释放、进口煤炭挤压所致，也进一步证明了我国煤炭产业结构还不适应市场经济的客观要求，煤炭工业发展靠投资、做大靠产量、盈利靠高价的发展方式不可持续。要高度警惕煤炭经济形势进一步恶化，不可低估其对产业发展产生的负面冲击。与此同时，我国经济平稳增长的基本面没有改变，发展仍处于重要战略机遇期，能源包括煤炭消费总量仍将增长。面对目前的新情况，煤炭企业要自身挖潜，在保障安全投入和改善民生的基础上，进一步降低成本；煤炭行业管理部门要深化“打非治违”专项行动，进一步规范建设生产秩序；煤炭行业协会要搞好行业自律；抓住机遇推进煤炭市场化改革、加快运煤通道建设，主动调整，积极应对，稳中求进，促进煤炭产业向更高层次发展。我国煤炭资源呈“井”字型分布格局，生产与消费区域不匹配煤炭资源集中于晋陕蒙宁地区，消费地集中于黄淮海和东南等地区。东部地区资源储量少，资源利用率已经很高，开采地质条件好的资源已经利用，产能、环境容量已经接近极限，且进一步深部开发缺乏保障。一旦东部地区可采煤炭资源完全枯竭，遇中西部突发事件，东部煤炭供应缺乏保障，将威胁我国能源安全甚至国家安全。我国水资源呈逆向分布。大型煤炭基地普遍缺水严重，在中西部地区找水比找煤更为紧迫，也更为困难，矿区建设普遍面临找水、水资源综合利用和水权配置难题。从长远来看，中西部地区煤炭工业发展不仅缺水，而且必然也存在着和工农业争水的问题。随着煤炭资源的进一步开发，若不采取措施，煤炭资源开发与水资源供需之间的矛盾将日益加剧。我国生态环境呈逆向耦合。我国主要大型煤炭基地的环境现状不容乐观，综合环境容量较小。中西部地区煤炭资源开发带来一系列的生态环境问题，加剧了当地生态环境的恶化且历史欠账较多。脆弱的生态环境基底及大规模开发造成的生态环境持续恶化，影响中西部煤炭资源可持续开发利用甚至我国的生态安全。我国区域经济发展不均衡。年东部、中部和西部地区分别占全国的、和。随着开发战略重心的逐步西移，借力西部大规模的煤炭资源开发，促进边疆民族地区社会经济发展，助推缩小地区、民族之间的贫富悬殊和发展差距，避免资源开发带来新的矛盾和冲突，对于维护政治稳定和国家安全具有重要意义。基于我国煤炭资源和水资源条件以及资源开发所面临的多重约束和影响，中国工程科技论坛：西部能源开发战略根据我国煤炭资源“井”字型分布格局，新形势下我国煤炭资源开发对策应为：保护和减轻东部，稳定开发中部，加快开发西部。我国新一轮西部开发由主观推动向客观拉动转变，揭示了五个客观规律一是土地环境制约：东部环境容量与土地资源趋近饱和，重工业重心西移；二是资源重心西移：东部资源枯竭，七个省区由资源调出转为调入省，能源重心正战略西移；三是产业递进规律：东部依托人才和技术等优势逐步发展高端产业，西部势必成为承接东部部分产业转移的重心；四是技术进步支撑：能源转化与输能技术的发展有力支撑了西部能源就地转化，构建以能源为主轴的多元新型工业格局具备条件；五是能源需求半径增加：经济快速发展，东部能源需求增加，能源供给的半径向西不断延伸，基础设施的完善也支撑了西部能源开发。西部大开发已有十年，虽取得丰硕成果，但西部经济社会发展仍明显落后于东部地区。主要问题是产业布局失衡、产业结构趋同、产业形态单一、输能通道不畅、基础设施落后、技术标准偏低。破解发展困局，必须加快西部工业转型，从产业布局、结构、模式、技术四方面进行优化，高起点构建“布局科学、产业集聚、结构多元、技术先进、统筹兼顾”的西部新型工业体系，从而化解要素成本走高带来的影响，形成新的竞争优势。（）优化产业布局。一是产业布局与输能系统优化相协调。以新型输能技术为前提，综合考虑各种输送方式的单位输送距离的经济性与能耗指标进行综合优化，这不仅有利于输能通道的建设，而且为产业布局的优化提供了支撑，据此构建科学布局的临界决策指标体系，使布局更加科学。二是产业布局与能源资源赋存规律相统一。应充分考虑资源赋存条件以及可开发利用水平，实现布局与资源品质的协调，实现布局与技术的相适应，形成资源规模化开发。三是产业布局与开发强度和时序相适应。东部资源日趋枯竭，晋陕蒙甘宁目前的高强度开发将导致年后资源的枯竭，若当前新疆资源不提前参与国民经济建设，若西部基础设施不提前适度布局，将导致国民经济发展的不可持续。为此，应合理平衡西部资源的开发强度和空间时序。四是产业布局与经济增长相吻合。宏观上发挥能源产业在经济增长中的动力源作用，着力构建以能源基地经济核心区城市群重要经济带为主体的网络型工业体系；中观上根据各种资源条件科学布局能源开发与转化功能区，根据能源调出区、转化区的定位，统筹规划基础设施建设，以减少投资浪费；微观上坚持产业向基地集中、项目向园区集中，以工业化带动城市化、以城市化推动工业化。（）调整产业结构。从全局看，东部产业重点以低耗能和高端产业为主，西部重点以能源工业为主轴，调整产业结构。要推进能源就地科学转化，构建低耗能、低排放、高效率的产业结构，减少能源远距输送。推进风能、太阳能、核能等综述非化石能源与化石能源有机结合。风能、太阳能等资源与化石能源富集区有较大的重叠区域，借助远距输能技术，加快火电重心西移，激活并支撑了西部太阳能、风能等非稳定能源的规模开发。（）创新产业模式。创新产业模式是提高发展质量和效率的有效形式。创新产业模式要以产业集聚为目标，以产业模式的优化促进产业布局规模化、园区化、现代化，构建节能低耗的产业模式。由“单体式”工业项目布局向多联产的循环经济转变。（）依靠科技创新。产业技术进步是促进产业升级的根本。高标准开发和利用西部能源必须以先进技术为依托，集成现代的新技术、新材料、新装备，构建系统可靠、装备精良、人员精干、管理高效的工业系统，推进工业化与信息化的深度融合。提高标准是产业技术升级的捷径。提高标准将提高产业的准入门槛，淘汰落后产能，推进产业结构调整和技术升级，最终提高煤矿的可靠性。四、论坛意义西部能源开发战略是“国家能源发展战略”的重心，通过本次论坛的深入广泛研讨，提出了可行的西部能源开发思路，形成了更加有利于西部能源开发的共识，将为制定我国能源发展的总体方略奠定基础，推动我国能源事业的科学发展。针对当前我国能源开发利用的矛盾焦点，探寻解决问题的途径和方法，这既是西部地区发展的重要命题，也是带动中东部产业升级乃至整个国民经济转型的重要支撑，将对我国能源战略产生积极而深远的影响。当前，加强西部能源开发的统筹规划和规划的执行力，提高中央、地方、企业和投资者等各方的认识非常重要。还需要开展更加有针对性的深入研究。中国工程科技论坛：西部能源开发战略第二部分专家报告及专家简介煤的协同利用及和其他能源的协同是低碳发展的关键倪维斗清华大学一、前言由于全世界人口的增长，加之科技的发展，每一个人都自然而然地渴望享受更多、更好的能源服务。两者相乘，能耗总量必然不断增加。从全世界来说，年能源总耗量大概要比目前增加。也许能源的资源供应还能延续一段时间，但是气候变化问题已迫在眉睫，就在几十年以内，人类若不采取强有力的措施将会引起世界性的灾难，首当其冲的是较贫困的发展中国家。可以说，“人类将在消耗完地球的化石能源之前首先把环境容量用光”；“人类活动所引起的气候变化将抵消我们在防治疾病、减少贫困、防止战争和保持生物多样性等方面所做的所有努力”。由于这些原因，能源问题实质上成为人类面向未来的一个复杂的、相互耦合的多维度的严峻挑战；经济发展、环境、气候变化、国家安全、需求与供应相矛盾这些维度不是孤立的，而是相互制约，相互影响的，是一个复杂、时变、非线性、技术科学与人文科学紧密融合、交叉的大系统。所以，任何解决的方案，必须从全局出发，从整个能源系统的高度来做规划和具体计划。以前，由于行业分割，各吹各的号，各打个的仗，单一地、局部解决本行业的问题的方式完全不能适应新形势的需求。总的来看，除厉行节能以外，要求更高效率、更清洁、更全价开发地利用原有的化石能源，更合理地发展利用可再生能源，调动一切可用能源的潜力，以高效、低排放的多样性能源，因地制宜，因时制宜，因需求不同制宜，来满足人民生活水平的提高、社会发展的需要。确实是这样：传统能源的开采和使用方式已难以为继，单一使用既浪费资源，又严重污染环境。在能源大家庭中，又增添了许多新成员，如太阳能、风能、生物质能，它们各有特点，但提供的是间歇性、不可控的电能，且能源资源取决于地煤的协同利用及和其他能源的协同是低碳发展的关键理位置、分散程度。能源转换也有了新的发展，煤基多联产生产电、甲醇（或天然气），转换成各种液体燃料和化工产品。各种工业过程中的余热余压都要设法充分利用起来。在输运方面也有发展，除了高压、超高压输电外，还有重载铁路直接输煤，输气管道网络，石油管道网络，较短距离的输送热量网络。终端应用更具多样化。总体以电、气、液体燃料、热的形式提供给用户。电有高压、低压、直流、交流，有要求十分稳定供电的，也有无此要求的；热有高、中、低温同时终端用户对用能还因时而变，在每天小时内变化，在冬、夏季节变化。因而，在这些新形势下，本文提出作为我国主力能源煤的其他协同利用以及和其他能源协同才能更有效地应对新的挑战，是我国低碳发展的关键。我国人口众多，发展起始水平低，又不得不以煤为基础能源，一方面要满足人民对现代化的要求，另一方面又要面对资源、环境和气候变化的约束，这些困难和挑战都是世界上唯一的，走发达国家走过的“老路”已不可行，使中国不得不在新条件下成为可持续发展的探索者和开拓者。因为无先例可循，无现成的例子可照搬，所以，中国必须从本国的具体情况出发，走出自己的道路。协同（）是各种能源，根据自身的特点综合利用，包括与其他能源相互配合，发挥最大的效益。协同可以有很广泛的含义，包括各种能源资源自身及和其他能源资源的协同（如生产各种产品），转换过程的协同（如干馏、气化、燃烧），储运和供应过程的协同（各种输运手段和供应形式），以及在终端利用中的协同（用多样性的供给满足精细化的需求）。本文将重点描述煤本身的协同利用，进而分析和其他能源之间的协同，提出要达到这个目的所要解决的科学技术问题。由于要得到更好的协同，必须建立智能能源网络，使发达的信息技术和能源技术融合，以达到我国和世界能源的可持续发展。二、我国能源可持续发展中无法改变以煤为主的现实（一）可再生能源在近至年难以解决我国能源的主要问题由于我国能源消费总量的急剧增长，可再生能源（主要是风能、太阳能和生物质能）在年以前很难在总能源平衡中占有一定份额的比例。因此，年以前可再生能源在份额上不能解决我国能源的主要问题。这个情况和欧洲的其他国家在国情上有很大区别。一些欧洲国家，它们总能耗已经不再增长（或增长很少），可再生能源的发展逐步替代目前在役的化石能源。而我国却处于总能中国工程科技论坛：西部能源开发战略耗急剧增长之中，单是发电设备（其中主要是燃煤发电），近年来每年装机容量增长接近亿。在这个高速增长量中，可再生能源所能起的作用是有限的，下面分析其中几种主要可再生能源的情况。风电：近年来风电装机容量每年翻一番，年底，中国累计风电装机达万，其中风电并网总容量万，占全国发电设备容量的（截至年底，全国电力装机总容量累计达亿）；而风力发电量为亿，仅占全国发电量的（年，全国发电量亿）。若年风力发电的装机容量达到亿，考虑到每单位装机容量的满负荷年运行小时数平均为小时，则风力发电量为亿，估计年全面实现小康社会总用电量将达到万亿，也就是年在理想情况下我国风电量约占全社会总用电量的。这是除水电外最大的可再生能源电的份额。太阳能：以光伏发电为例，年光伏发电若按照总装机容量万的目标发展，满负荷年运行小时数小时，则年太阳能光伏发电量为亿，占全社会用电量不足。目前实际上我国产品的以上用于出口，内需的开拓由于价格问题需要一个过程。同时，生产多晶硅是一个高耗能产业，能源消耗和环境污染需认真考虑。生物质能：估计年我国生物质能资源潜力约亿吨标准煤（吨标准煤低位发热量），总量并不是很大。我国生物质资源的分布绝大部分是高度分散的。并且由于人均耕地少，人均秸秆占有量少，生物质能主要用于解决广大农村的用能问题，当然也可以与煤协同解决一部分中小锅炉的燃料问题。根据中国可再生能源发展战略研究可知，综合考虑我国资源潜力、环境约束、社会总成本等因素后，乐观地预测我国可再生能源发展的潜力：年可再生能源总量约亿吨标准煤（图），其中包括水电在内。（二）能源供应仍将长期以煤为主，未来多年必然会有巨大的煤炭消耗年，我国一次能源消费总量达到亿吨标准煤，其中煤炭占，石油占，天然气占。根据国家能源发展规划以及中国工程院中国能源中长期发展战略研究对核电、天然气等发展或需求的乐观预测：年核电总装机容量将达到万（图）；年天然气需求将达到亿立方米（图）；年石油需求将达亿吨标准油（图）（：吨油当量，千克标准油发热量，相当于千克标准煤）。上述分别讨论了可再生能源、核电、石油、天然气等未来的充分发展和需求趋势，在此基础上，进一步考虑未来我国总能源消费情况。煤的协同利用及和其他能源的协同是低碳发展的关键图中国可再生能源的发展趋势图中国核电发展预测图中国天然气需求预测中国工程科技论坛：西部能源开发战略图中国石油需求预测：；：目前，以美国为代表的高耗能国家，人均能耗为吨标准煤左右；以欧洲和日本为代表的中等耗能国家，人均能耗为吨标准煤左右。从可持续发展的角度，以及年我国要达到中等发达国家水平的目标考虑，我国人均能耗的稳定值应争取控制在更低水平以及更加节俭的生活方式，例如将人均能耗定位于吨标准煤左右。在最可能情景下，年我国人口达到亿左右，则总能耗亿吨标准煤左右，取亿吨标准煤作为年一次能源消费总量的“天花板”。图所示为在“天花板”亿吨标准煤约束下，各种能源消费构成情况。图一次能源消费预测煤的协同利用及和其他能源的协同是低碳发展的关键按新的国家能源规划，“十二五”的能源总耗量是亿吨标准煤，图的曲线还要向上“抬”。即使考虑了各种可再生能源、核电、天然气、石油需求等较快发展，并充分考虑节能的潜力和节俭的生活方式，年煤炭在一次能源构成中仍占，而年煤炭需求量不会低于亿吨标准煤，未来年（年）累计消耗的煤炭总量将在亿吨标准煤以上（图）。资源和环保呼唤煤的清洁、高效、低碳利用！（三）亿吨标准煤的协同利用是中国低碳发展的关键目前中国年排放总量已超过亿，在哥本哈根会议上，中国承诺年单位的排放比年降低。中国正处于排放的上升期，国际上更加感兴趣的是：未来中国的年排放峰值何时出现，绝对值是多少，亿、亿、还是亿？什么时候会开始下降？气候变化是全世界的问题，更是中国可持续发展的大问题。若要将未来全球温升控制在，年全球排放需要比年减少左右，只能排放亿（年亿），这也就是届时全球排放的总空间。应对全球气候变化，世界留给中国的排放空间已经非常小，面对减排问题中国应当早行动，争取更大的主动。图排放预测与图最可能发展情景对应，考虑煤、石油、天然气对我国排放的贡献（图）。天然气属于低碳的能源，排气中浓度低，进一步收集难度大。石油的排放源比较分散，难以实现大规模收集。且天然气和石油利用中的排放在总的排放中所占份额较小。所以减排的重任历史性地要落在煤上。中国工程科技论坛：西部能源开发战略对我国排放峰值出现时间和绝对值进行假设，譬如年亿吨，年亿吨，年亿吨，图中的三条曲线分别代表了三种峰值到出现的情景，各条曲线以上的部分表示在已经大力强化节能和发展核能和可再生能源的条件下，仍需要减排的部分。从而，从现在到年，中国累计耗煤将达亿标准煤，如何利用好这亿标准煤是我国能源工作者面临的“大”问题。对这个问题必须要有创新的思路和详细的规划。煤炭在电力、化工、冶金、建材等行业的利用都需要做精细的分析，如未来发电所用的煤炭占煤炭份额不断增加，各种发电方式如何选择，特别是考虑到碳捕捉、利用和埋存（或），都需要有整体的规划和战略布局。（四）燃煤超超临界蒸汽电站（）不一定是煤高效利用的唯一重点方向近年来，尤其是欧洲把重点放在发展超超临界蒸汽发电（）上，制定计划（，热效率），此工作自年在欧盟国家已开展了余年，至今没有商业化，计划可能还要延时。我国、超超临界参数锅炉所用的材料、主要是靠进口，级机组锅炉成本约亿，其中亿用于进口材料（应用于高蒸汽参数的锅炉）。使用大量昂贵的合金材料，其根本原因在于锅炉是外燃式，高温烟气要通过管壁来加热工质，从而提高了对管子材料的要求。目前已运行的超超临界锅炉已发生过热器管汽侧较严重的腐蚀和氧化皮脱落等问题。因此，若要进一步提高蒸汽温度（如或以上）和相应压力，在材料方面会有更高的要求，在如此高压、高温条件下，材料的腐蚀机理将会有新的问题。此外，这种高级合金的每单位装机所用数量是相对比较大的，材料的价格是一大关键。同时，由于环保要求越来越高，尾部烟气所需脱除的污染物标准越来越严，除外、，还有和，进一步还有温室气体，后者在用空气直接燃烧条件下脱除要耗费较大能源和成本。因而，从长远看，燃煤超超临界蒸汽发电从技术上、经济上（价格）、常规污染物的脱除上、减排上都具有一定先天性的缺陷，其主力军的位置是否会逐渐遇到挑战？（五）整体煤气化联合循环（）具有大幅度提高效率和减排的优势燃用天然气的燃气蒸汽联合循环（）近年来在技术上有很大进展，燃气初温不断升高，从级、级再到级、级，初温从提高到，并煤的协同利用及和其他能源的协同是低碳发展的关键且还在向更高温度前进。的热效率已从提高到了。从某种意义上说，由于燃气轮机是内燃式热机，燃料的化学热能可以直接用于提高工质的温度，无需经过中间体的导热、传热过程，所以在提高工质温度方面基本不受限制（理论上可达燃料燃烧过量空气系数为的温度，即左右），因而，燃气轮机是最具有循环最高温度潜力的动力机械。若把燃气温度提高到，则由其组成的的联合循环发电效率可达以上。目前，世界上正在运行的机组，绝大多数是级水平，燃气初温大约为，功率为，发电效率为。若是级，随着单机功率增大（左右），燃气初温提高，发电效率也随着提高（约）。按目前燃气轮机发展趋势，级、级在技术上已基本