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緒論

1.1能源概況世界能源中國能源一二三煤炭開發利用與環境

一、世界能源能源：亦稱能量資源或能源資源，是指可產生各種能量或可作功的物質的統稱。按能源的產生方式，可分為一次能源和二次能源。一次能源指天然能源，二次能源指由一次能源加工轉換而成的能源產品。能源是人類生存與經濟發展的物質基礎。

據BP公司統計，2011年世界一次能源消耗總計12274.6百萬噸油當量。雖然在一次能源消費結構中占的比例大於煤炭（表1-1），但由於石油分佈的不均勻性和消費比重高於儲量的狀態，儲量占絕對優勢的煤炭仍然受到重視。

二、中國能源據IEA報告分析，2010年到2035年全球能源需求將增長1/3，中國將繼續鞏固其全球最大能源消費國位置；到2035年，其能源消費將比美國高出將近70%。我國是一個缺油，少氣的國家，目前我國煤炭資源占一次能源消費總量70%左右。

煤炭提供了80%的電力能源，70%的工業燃料，60%化工原料和80%的民用燃料。儘管隨著我國能源結構的調整，煤炭的比重會逐漸下降，但因其資源的豐富和價格的相對穩定，仍將是動力生產的首選燃料，其主導地位不會變。

三、煤炭開發利用與環境煤炭在能源結構中佔有相當高的比例，煤炭也是製造污染最多的能源資源。煤炭的組成分為有機組分和無機組分。其中，有機組分主要是由C、H、O、N、S等元素組成的高分子有機化合物；無機組分則主要是礦物質和水分。煤炭的燃燒過程中形成TSP、SO2、NOx、CO2和微量重金屬等。這也是造成我國煤煙型大氣污染的最根本原因。

中國科學院專家曾測算：預計到2020年，中國的SO2排放量將達4056萬-5738萬t，NOx排放量將達3521萬-4982萬t，污染氣體減排壓力十分巨大，形成對我國可持續發展的重大威脅。從社會發展和客觀需要出發，如何在煤炭加工、燃燒、轉化和污染控制等新技術上減少污染並提高效率，已經成為世界各國亟待解決的重要問題。

1.2潔淨煤技術潔淨煤技術的概念與分類中國潔淨煤一二三世界主要經濟體潔淨煤發展戰略四發展潔淨煤技術的意義

一、潔淨煤技術的概念與分類潔淨煤技術（CCT）：指煤炭從開發到利用的全過程中，旨在減少污染排放和提高利用效率的加工、轉化、燃燒和污染控制等高新技術的總稱；它是使煤炭作為一種能源應達到最大限度潛能的利用，而釋放出的污染控制在最低水準，達到煤炭的清潔利用的技術。潔淨煤技術由潔淨開採技術、燃前加工與轉化技術、燃中處理及集成技術和燃後處理技術構成（表1-3）。

二、中國潔淨煤“中國潔淨煤”的構想是以實現煤作為燃料的潔淨化為最終目的，在煤炭燃燒或利用之前對可能排放的所有污染物（CO2除外）進行有效控制，即“中國潔淨煤”的核心是煤的燃燒或利用前的加工與轉化。選煤、水煤漿、型煤與動力配煤都屬於煤炭加工技術的範疇。

選煤是指煤炭經過加工方法去除成煤和開採時混入的無機礦物雜質，脫除大部分灰分和硫分，對不同品質的產品分別利用，對脫除的尾礦集中治理。水煤漿是由煤、水和添加劑按一定比例製成的一種低污染、高效率的代油煤基流體燃料，可以像油一樣泵送、霧化、貯存和穩定燃燒。該技術在中國已經步入商業化階段。

型煤加工是用粉煤或低品質煤製成具有一定強度和形狀的煤製品的煤炭加工技術。在加工過程中，由於煤的物理和化學特性同時發生變化，克服了原煤存在的一些缺陷，而使煤的性質得到改善。動力配煤技術是根據用戶燃煤設備所需的煤質指標，將不同類別、不同性質的煤經過篩選、破碎和按比例配合等過程（必要時加入添加劑），實現煤質互補，優化產品結構，滿足用戶所需煤質指標的技術。煤炭轉化是煤炭經過熱加工或化學加工轉變成新的物質（或熱能）的各種工藝過程。

我國從20世紀90年代初提出發展潔淨煤技術，國家陸續出臺了一系列促進潔淨煤技術發展的法規和政策，已有不少技術得到產業化應用，同時一些技術也正處於工業示範或研究開發階段。

三、世界主要經濟體潔淨煤發展戰略1、美國的潔淨煤戰略與對華合作自奧巴馬總統上臺以來，美國制定了一系列應對氣候變化和清潔能源方面的政策。美國的碳捕集與封存技術（CCS）對碳捕集在煤炭燃燒前和燃燒後都有進行，然後利用管道運輸系統把捕集到的CO2運往儲存地。

美國Flour公司對燃煤電廠進行的CCS技術具有典型的代表性，迄今為止，該公司在全球擁有35個重量級生產許可證和多項專利技術。中美兩國合作共建了中美清潔能源研究中心，雙方各拿出1500萬美元啟動資金，在各自國內建立總部。

2、歐盟的潔淨煤戰略與中歐合作歐盟計畫在2020年完成單位GDP降低20%的能源消耗。長期來看，歐盟計畫在2020年以後，對所有化石能源發電廠使用和推廣CCS技術。歐盟與中國在研究和發展歐盟框架計畫專案（FP7）以及氣態燃料制氫技術方面一直進行著卓有成效的合作。

3、日本的新潔淨煤政策日本把能源利用的3E作為能源政