中国煤炭替代的经济分析

中国要实施可持续发展战略 ,降低燃煤污染物的排放是首先要解决的问题 ,解决的途径在于减少煤炭的使用量 ,即实施中国能源结构多样化战略 。

煤炭替代石油的主要技术途径和产品竞争力的探讨

论述了煤炭替代石油的主要技术途径,以及煤制运输油品及化工品的竞争力测算,得出煤制甲醇及其制烯烃项目是煤炭企业进入煤化工领域合理途径的结论。

秸秆煤炭替代矿厂锅炉燃煤可行性研究

对处在中原经济区煤炭企业利用自身区位优势,将粮食主产区的秸秆通过秸秆成型设备制成的秸秆煤炭替代矿厂大型锅炉的传统燃煤的工艺进行研究。矿厂企业可以将此工艺置换出的煤炭用于"盐化、焦化"等延伸产业,在节约生产成本、提高经济效益的同时有效遏制秸秆燃烧污染大气问题。

《河北省用煤投资项目煤炭替代管理暂行办法》印发

河北省政府办公厅印发《河北省用煤投资项目煤炭替代管理暂行办法》（以下简称《办法》），提出新建、改建、扩建用煤项目，应当实行煤炭等量或者减量替代，煤炭替代应当在用煤项目投产前全部完成。

脱硫石膏-赤泥-铁尾矿复合煤炭替代材料制备及应用

降低煤炭用量,寻找替代能源材料是目前节能减排的重点。将脱硫石膏-赤泥-铁尾矿按一定比例复合并添加激发剂后(煤炭聚合添加材料),根据CaO-Al2O3-SiO 2-CaS O4四元相图,与煤炭按一定比例配合,通过煤炭聚合添加材料与煤炭灰分在锅炉内形成固相放热反应,起到替代煤炭、降低污染物排放的作用。研究表明,煤炭聚合添加材料与煤炭灰分发生固相反应的产物主要是CaO·SiO2、CaO·Al2O3·2SiO2、3CaO·3Al2O3·CaSO4;DSC测试表明,煤炭聚合添加材料与煤炭灰分在400~700℃有1个明显的放热峰,其放热量为1300~1500 k Cal/kg。实际应用表明,煤炭聚合添加材料能够起到等量替代3000~5000 kCal/kg原煤5%~15%的效果,且烟道气中SiO2的含量明显降低;掺烧煤炭聚合添加材料后,对飞灰成分基本无影响,新生成的物质主要存留于炉渣中。

国务院：多渠道多途径推进煤炭替代“煤改气”要坚持“以气定改”

近日，国务院印发《关于促进天然气协调稳定发展的若干意见》。《意见》指出，要按照党中央、国务院关于深化石油天然气体制改革的决策部署和加快天然气产供储销体系建设的任务要求，落实能源安全战略，着力破解天然气产业发展的深层次矛盾，有效解决天然气发展不平衡不充分问题，确保国内快速增储上产，供需基本平衡，设施运行安全高效，民生用气保障有力，市场机制进一步理顺，实现天然气产业健康有序安全可持续发展。

塔大型企业将用煤炭替代天然气

塔吉克斯坦能源与工业部副部长扎罗比金·法伊祖拉在2007年初向媒体宣布，塔吉克斯坦的大型企业将不再使用天然气做燃料，而改用煤炭做燃料。他说，这是能源与工业部会同依赖天然气的企业共同研究并提出的解决燃料问题的最佳方案。按照这一方案，塔吉克斯坦本国的煤炭资源可以得到充分利用，国内天然气供应紧张的问题也可因此得到解决。

煤炭工业数字智能绿色三化协同模式与新质生产力建设路径

煤炭工业是支撑我国经济社会高速发展和保障国家能源安全的压舱石与稳定器,承担着能源保供与支撑新能源稳定发展的时代使命,煤炭工业的高质量发展既是落实我国能源安全新战略与产业体系变革的关键,也是推进能源产业可持续发展与促进国家高质量发展的基础。当前我国煤炭工业高质量发展已取得阶段成效,能源保供成绩显著,产业结构不断优化,科技创新能力显著提高,绿色开发与清洁高效利用持续推进。但当前煤炭工业仍面临诸多挑战,发展水平与中国式现代化的国家需求差距较大,可持续发展受多重因素制约,数字技术与煤炭开发利用尚未深度融合,智能化建设仍处于示范培育阶段,绿色化发展不平衡且矛盾突出,煤炭工业的转型升级仍然任重道远。结合当前煤炭工业发展现状与挑战,提出了数字化、智能化、绿色化(三化)协同的发展模式,明确了煤炭新质生产力的核心内涵,构建了三化协同发展煤炭新质生产力的总体架构,阐述了通过数字化变革生产要素创新配置、智能化引领关键技术跨越突破、绿色化主导传统产业深度转型三大要素催生煤炭新质生产力的技术路径,提出了六大技术体系:通过研发全产业链数据高效采集与深度治理技术体系,打通煤炭产—运—储—销—用全流程的数据壁垒;通过研发构建煤炭行业知识图谱与智能决策管控技术体系,深度挖掘煤炭产业上下游各业务场景的关联关系与价值,为煤炭生产利用全流程的自主决策与智能控制奠定基础;开展煤炭资源智能-绿色-高效开发技术体系、煤炭产业安全协同保障技术体系、矿区生态智能监测-预警-修复技术体系、煤炭柔性开发与清洁低碳利用技术体系研究,实现煤炭开发利用全产业链、全流程的三化协同发展,培育形成煤炭新质生产力,为煤炭工业的整体形象带来根本性变革提升。

我国“数字煤炭”建设发展研究与探讨

“数字煤炭”的内涵是通过数字技术与煤炭工业的深度融合,优化煤炭生产、运营、流通、转化、服务等各环节,全面推进煤炭工业及所关联对象的数字化进程,进而实现煤炭工业以安全、高效、绿色、智能、健康为核心目标的高质量发展。全面阐述了优化升级煤炭数字基础设施、全面赋能现代化煤炭产业体系、完善煤炭数字技术创新体系等10个方面“数字煤炭”建设的主要内容;为进一步提升“数字煤炭”建设水平,研究提出应突出顶层设计、健全体制机制、保障资金投入、实施示范评价等具体建议;认为在数字中国建设背景下,为实现煤炭工业高质量发展,“数字煤炭”建设势在必行。

新疆煤炭资源开发潜力与开发策略

鉴于新疆煤炭资源赋存条件的独特性以及煤炭赋存区生态环境的脆弱性,科学开发新疆煤炭资源成为当务之急。为此,简要论述了新疆煤炭资源地质赋存条件、赋煤区水文地质条件、自然地理与生态环境条件,分析了新疆煤炭资源开发潜力。结果表明:新疆煤炭资源极为丰富,全区预测煤炭资源量2.19万亿t,占全国总预测储量的40%以上;新疆共有24个预测资源量超过100亿t的煤田,其中5个煤田预测资源量超过1 000亿t,8个煤田预测资源量在400亿~1 000亿t,11个煤田预测资源量在100亿~400亿t;潜在煤炭资源量中,1 000 m以下浅储量占比52.8%。新疆煤炭资源以低阶烟煤和中阶烟煤为主要煤阶,其次是中煤阶煤中的高阶烟煤,而低煤阶煤中的褐煤和中煤阶煤中的超高阶烟煤以及高煤阶煤中的无烟煤,分布范围和数量极为有限,所占资源总量的比例很低;综合考虑疆煤外运、疆电外送、西气东输以及本地煤化工产业规划,预计2035年新疆煤炭产能有望超8亿t。在此基础上,构建了生态环境承载力评价指标体系,对新疆规划建设的五大煤矿区生态环境承载力进行了评价,得出:新疆煤炭资源赋存区生态环境承载力整体处于中低水平,五大煤矿区生态环境承载力均值排序为伊犁(0.42)>库拜(0.38)>和丰(0.31)>准东(0.25)>吐哈(0.22),呈现出由西到东递减的趋势。针对新疆煤炭资源开发条件与潜力,提出了优化煤炭资源开发布局、推动开采技术升级、推进智能采矿技术、强化绿色开采理念、拓展煤炭多元化利用渠道等策略。

煤炭地下气化的敏感性地质因素探讨

相对于地面煤化工装置,煤炭地下气化(UCG)炉体为地质体,地质条件准确认识是推进UCG气化成功的关键前提。为了最大限度避免煤炭地下气化选区选址地质风险,以贵州复杂地质条件为例,系统探讨其煤炭地下气化的敏感性地质因素。通过收集梳理贵州煤炭资源勘查资料,建立归一化的参数分级赋值、参数权重向量算法、参数权重积算法等数学模型,准确获取研究区地质参数量化数据;基于由26个地质因素构成的地质参数集,采用数理统计方法,识别地质风险关键因素对复杂构造区煤层UCG可行性的交叉影响,查明建炉可行性、过程易控性、气化安全性、开发经济性“四性”指标敏感性地质风险源。结果表明:“四性”指标地质参数的敏感性有所差异,建炉可行性、过程易控性、气化安全性、开发经济性的地质因素敏感性依次变弱,UCG可行性对建炉可行性的依赖性最强,过程易控性次之,其他两个条件离散性相对较大,敏感性明显降低;就敏感性程度而言,26项地质参数中最为敏感的是煤的坚固性系数,其他8个主控地质因素分别是煤层厚度、煤层倾角、煤厚变异系数、夹矸厚度系数、断层指数、煤层埋深、奥亚膨胀度和黏结指数,影响建炉可行性、过程易控性两个方面。就贵州UCG敏感性地质因素来说,UCG项目成功与否的关键在于建炉可行性,气化炉选址应优先考虑构造发育特征及其对煤层条件的影响;为持续推进煤炭地下气化产业发展,下一步或可立足于我国煤炭资源特性及赋存条件实际,以“四性”认识为基础建立统一的UCG地质风险评价准则,进而为典型地质条件先导性试验区选址提供科学依据。

黄河流域煤炭开发区地下水污染成因分析及防治建议

[研究目的]黄河流域内由于煤炭资源开发导致地下水污染严重,从整体角度对流域内重点煤炭开发区地下水进行归纳总结,为其可持续健康发展和地下水资源改善提供防治建议。[研究方法]从黄河流域战略地位出发,对地下水污染成因和污染模式进行归纳总结。采用改进后的综合水质指数法对流域内九大煤炭基地的地下水进行水质评价。选用主成分分析法赋权指标,并引入改进的内梅罗污染指数法,按照WPI分级法进行评价。[研究结果]通过对黄河流域各重点断面水质评价,得到目前流域内煤炭基地水质结果中Ⅲ、Ⅳ类占比较多,水质较差。分析成因当前流域内存在高矿化度矿井水、酸性矿井水和含特殊组分矿井水污染,同时阐述污染地下水形成的浅层和深层两种污染模式。[结论]对3种矿井水采用相应防治方法,并提出膏体充填技术和微生物修复技术2种防治技术建议,通过应用实际矿山为例,印证污染防治技术能够改善由煤炭开采引发的流域内地下水污染严重的问题,以期研究结果能够对成功推动中国绿色矿山的快速发展具有参考意义。

“6矿”协同视角下促进煤炭新质生产力形成的路径与对策

发展新质生产力给煤炭行业的转型升级与高质量发展持续注入新的动能。本文通过梳理我国煤炭新质生产力形成的基础条件,以矿工、矿山、矿企、矿城、矿区、矿业(“6矿”)为切入点,创新性地从“6矿”理念出发探讨“6矿”协同与煤炭新质生产力形成的关联关系,进而提出了“6矿”协同促进煤炭新质生产力形成的路径与任务。研究认为,我国发展煤炭新质生产力已经具备一定的基础,通过“6矿”协同将形成以矿工为中心、矿山为基石、矿企为抓手的煤炭行业优势生产力,向矿城、矿区的推广辐射将形成煤炭行业融合生产力,最终形成代表先进矿业形态的煤炭行业衍生生产力。同时,划分我国煤炭新质生产力的形成阶段为优势发展期、融合发展期和衍生发展期,提出了以“6矿”协同促进煤炭行业高质量发展与煤炭新质生产力形成的主要路径、阶段性任务与相关建议。

中国经济增长与煤炭消费脱钩及影响因素分析

结合中国各省(区、市)2005~2019年的煤炭消费数据及社会经济发展数据,借助Tapio脱钩模型分析了各省(区、市)煤炭消费与经济增长之间的脱钩情况及时空演变.结果表明:各省(区、市)煤炭消费脱钩状态总体呈现出从增长负脱钩、增长联结向弱脱钩、强脱钩转变的较好趋势,大部分地区处于弱脱钩状态.从空间分布来看,东部地区煤炭消费与经济增长脱钩情况明显优于中部地区与西部地区,强脱钩省(区、市)呈现出由北京市、上海市和四川省这3个省(区、市)向外扩张的趋势,而宁夏与新疆的脱钩状态尚不理想,在增长联结与增长负脱钩之间波动.在此基础上,通过拓展的STIRPAT模型和空间杜宾模型分析了影响各省(区、市)脱钩情况的主要因素,并发现能源结构、能源强度、R&D强度、人口密度、对外开放水平、新造林面积、产业结构因素对煤炭消费脱钩指数具有显著影响.未来应加强减煤工作的顶层设计、技术投入与研发和调整能源结构来促进煤炭消费脱钩.

煤炭企业ESG表现、研发投入与企业绩效

ESG作为关注企业环境责任、社会责任和内部治理的综合性评价体系,对企业实现可持续高质量发展具有重要意义。文中选择2011—2021年中国沪深A股煤炭上市企业作为研究样本,通过固定效应模型和中介效应模型实证检验ESG表现对上市煤炭企业绩效的影响,并探究研发投入在ESG表现对煤炭企业绩效的影响中发挥何种作用。研究结果表明,煤炭企业ESG表现对企业绩效具有促进作用,而研发投入在ESG表现对企业绩效的影响过程中发挥部分中介作用,煤炭企业ESG表现通过增加研发投入来促进企业绩效。通过变量缩尾检验、中介效应稳健性检验和内生性检验后依然成立。研究不仅丰富了ESG表现与煤炭企业绩效领域的相关文献,也为煤炭企业进行ESG实践提升企业绩效提供了理论支撑和经验证据。

煤炭资源开发利用与环保治理

在全球能源结构中,煤炭作为重要的能源占据着重要地位,但在开发利用过程中容易带来环境污染和生态破坏等问题。因此,对煤炭资源的开发利用与环保治理进行合理分析极为必要。本文主要分析当前煤炭资源开发利用与环保治理面临的问题,通过阐述煤炭资源开发利用与环保治理的必要性,提出解决措施。

煤炭地下气化注气方式与能量回收效率

研究不同注气方式煤炭地下气化(UCG)能量回收情况,有利于发展更高效的UCG工艺。设计并实施了固定和移动注气点UCG模型实验,基于化学计量学和碳平衡法计算了气化煤耗总量及速率,对比分析了2种注气工艺对煤气组成和热值的影响。在此基础上,分析了不同注气方式下煤气产量和有效气体组成的变化,评价了2种注气工艺实验的能量回收效率。结果表明,固定注气点实验中提高O_(2)净注入流量可改善煤气热值衰减的现象,但随着气化空腔的扩大,提高O_(2)净注入流量对气化反应的促进作用逐渐降低;分3次提高O_(2)净注入流量,煤气热值分别提高2.01、1.27和1.10 MJ/Nm^(3),气化效率(煤气的热值与碳的燃烧热之比)分别提高14.64%、9.45%和7.73%。移动注气点位置,可实现煤气热值和气化效率的短时间快速回升,分4次移动注气点位置,每次移动距离为300 mm,煤气热值分别提高2.95、3.32、3.37和2.54 MJ/Nm^(3),气化效率分别提高17.99%、21.04%、27.88%和13.92%。2种注气工艺实验分别气化了72.49 kg和91.47kg的煤,平均煤耗速率分别为0.97和1.27 kg/h,气化效率和煤耗速率呈同步突变,这一现象在改变气化剂注入条件和移动注气点位置后更为明显,表明气化效率与煤耗速率具有一定关系。相比固定注气点实验,移动注气点位置可有效改善气化效果,相同的气化剂注入条件下,有效气体组分和气化效率分别提高12.5%和23.23%。

安徽省两淮煤田废弃煤炭矿井剩余资源综合调查、开发利用现状及展望

随着去产能政策和能源供给侧改革的深入推进,安徽省两淮煤田先后关闭了大量资源枯竭、经济亏损、产能落后的煤炭矿井。本文在综合调查两淮煤田废弃煤炭矿井剩余资源潜力的基础上,梳理了两淮煤田废弃煤炭矿井资源开发利用现状,分析了当前面临的主要问题。研究结果表明:截至2023年底,两淮煤田63处废弃煤炭矿井剩余煤炭资源约24.33亿t、煤层气约102.83亿m^(3)、可利用地下空间约7383.80万m^(3)、天然焦约3.45亿t,此外还有丰富的矿井水、地热和土地等其他可利用资源,具有良好的资源开发利用潜力。虽然目前两淮煤田在废弃煤炭矿井煤层气、矿井水、土地和共伴生矿产等资源开发利用方面已取得了一定的经济效益与社会价值,但仍然面临基础资料缺失、管理体系不完善、资源开发利用模式单一和利用率低等一系列问题。针对上述主要问题,本文从信息化建设、基础理论研究和探索资源开发利用模式三个方面提出了建议与展望,以期加快开发利用两淮煤田废弃煤炭矿井资源,提高资源利用率。

深部煤炭地下气化制氢先进能效分析

深部煤炭地下气化制氢不仅可以利用我国丰富的深部煤炭资源,将传统采煤方法难以开采或开采不经济的深部煤层转化为氢气,而且有望成为一种理想的煤基低成本制氢路线。基于位于加拿大天鹅山的世界上唯一千米级深部煤炭地下气化试验数据,结合Aspen Plus过程模拟,以先进[火用]为先进能效指标,对深部煤炭地下气化制氢能量利用情况进行分析。与商业化的Lurgi地面煤气化制氢路线作对比,以产出单位质量氢气的积累[火用]消耗为指标,比较了2种制氢路线的能量消耗水平。结果表明,在氢气生产能力为12亿Nm^(3)/a情形下,深部煤炭地下气化制氢从原料到产品的总[火用]损失为451.79 MW。先进[火用]分析可以有效量化气化过程可以避免的[火用]损失,其中39.9%为不可避免[火用]损失。甲烷重整单元的内部可避免[火用]损E_(dest,k)^(AV,EN)和外部可避免[火用]损E_(dest,k)^(AV,EX)分别为96.63和81.58 MW,具有最大能效提升空间,如能利用转化气、烟道气的热量副产蒸汽,可将其内部可避免[火用]损失减少38.5%。地下气化单元的E_(dest,k)^(AV,EN)和E_(dest,k)^(AV,EX)分别为4.38和62.73 MW,表明降低其[火用]损失的重点应放在提高其他单元的能量效率,从而降低外部可避免[火用]损。其余单元改进空间均比较小可不予考虑。以积累[火用]消耗量为标准衡量能量消耗水平时,产出1 kg氢气,深部煤炭地下气化制氢的积累[火用]消耗为376.1 MJ,仅为Lurgi地面煤气化制氢的83.6%,表明深部煤炭地下气化制氢能够显著降低能量消耗水平。敏感性分析显示,2者积累[火用]消耗的差距随着生产规模的扩大而增加。研究结果可为深部煤炭地下气化制氢的过程优化及技术可行性定量化提供科学依据。