煤炭利用产生的污染物及二氧化碳排放是我国大气污染物和温室气体排放的主要来源,而以煤为主的能源结构短期内难以改变。因此,促进煤炭清洁高效利用成为我国解决大气污染和气候变化问题的重中之重,是实现从“黑色”发展模式向“绿色”发展模式转变的关键之一。
煤炭清洁高效利用是实现绿色发展的关键之一
——燃煤排放是造成我国大气污染严重和温室气体排放量大的主要因素
我国煤炭消费量大但清洁利用水平较低,对大气环境造成了严重污染,并带来了大量温室气体排放。据BP公司统计,2013年,我国煤炭消费量27.5亿吨标准煤,占全球煤炭消费总量的50.3%,远超过排名第二的美国 (6.51亿吨标准煤,占11.9%)。由于我国煤炭利用与污染控制技术水平较低,大量煤炭消费产生的二氧化硫、氮氧化物、烟尘等,成为大气污染物的主要来源。煤炭燃烧产生的二氧化碳排放也占了全国温室气体排放量的大部分,经估算,2013年煤炭消费约产生66.8亿吨二氧化碳,占全国二氧化碳排放总量的2/3。
——煤炭在能源消费中占比大且短期内难以改变,实现清洁利用势在必行
近半个世纪以来,尽管煤炭在我国能源消费中占比呈下降趋势,但下降缓慢,2013年仍为67.5%。这一以煤炭为主的能源结构短期内难以转变。据中国煤炭工业协会预测,我国煤炭消费量可能在2020年达到峰值34.0亿吨标准煤,2020年后消费量缓慢下降,2030年降至32.6亿吨标准煤。因此,推进煤炭清洁高效利用,减少煤炭消耗引起的污染物和二氧化碳排放,是解决我国能源和环境问题的必然选择。
——发达经济体控制燃煤污染的经验表明,推进煤炭清洁高效利用、改善大气环境完全可以实现
作为世界第二大煤炭消费大国的美国,其煤炭消费量也一直处于增长中,占世界煤炭消费量比重曾长期保持在20%以上,直至近些年页岩气开发出现突破后才开始减少。欧盟1965年至1990年期间煤炭消费量占世界煤炭消费量比重也保持在20%以上,最高达35.8%,之后才开始下降。虽然这些发达国家或地区在20世纪90年代之前煤炭消费量均未减少,甚至一直处于增长过程中,但均通过采取有力措施降低煤炭污染物排放实现了环境改善的目标。因此,煤炭清洁高效利用完全可以实现。
发达国家推进煤炭清洁高效利用的做法
美国、欧盟国家 (主要是德国)、日本这些煤炭消耗量居世界前列的发达经济体在推进煤炭清洁高效利用方面取得了显著成效,其主要做法如下:
——政府设定中长期污染物排放控制目标,并制定严格的环保法规和污染物排放标准确保目标实现
在推进煤炭清洁高效利用的过程中,各国政府均会设定未来污染物排放的控制目标,并结合目标设立污染物排放控制标准。美国于1970年颁布并实施了《清洁空气法案》,构建了大气污染物排放总量控制与大气质量标准相结合的污染防治体系。在《清洁空气法案》指导下,美国联邦环境保护局于1970年颁布了首个燃煤电厂大气污染物排放标准,此后于1977年、1997年、2005年进行了修订,逐步加严了污染物排放限值。欧盟前身欧共体于1987年出台了首部《大型燃煤装置大气污染物排放限制指令》(88/609/EEC),提出了大型燃煤装置二氧化硫、烟尘和氮氧化物排放控制的目标和标准。2002年,欧盟对88/609/EEC指令进行了修改,进一步加严了污染物排放限值。
——采取集中统一监管方式执行环保标准,破除环保执法的地方保护主义
在美国,污染物排放标准的实施受到联邦和州政府的双重监督,各州都制定了比联邦法规更严格的污染物排放标准,联邦环境保护局批准并对其执行情况进行监督检查,其在各地都设有独立的派出机构,负责监测和监管各地的环境质量。德国由州政府负责环境法的实施,州政府主要采取直接管理的方式,即州环保机构在各区(介于州、县之间)设立派出机构,直接到污染企业核查,另委托县、市进行部分环境管理,联邦政府主要依据法律规定对州环境政策法规实施情况进行监督。日本于1972年设立环境厅(2001年升格为环境省),专门负责环保政策和环保执法,环境厅与地方机构相互独立,为保证环保法规的实施,环境厅可将部分权力交由地方行使。
——长期持续资助煤炭清洁利用技术研发和示范,促进洁净煤技术商业化
发达国家从20世纪80年代开始发展煤炭清洁利用技术,之后一直给予持续支持。美国于1986年3月制定了总投资69亿美元的“洁净煤技术示范计划”,后设立了“煤研究计划”、“清洁煤发电计划”、“未来发电计划”等,对于煤炭清洁利用技术研发、示范直到商业化应用给予了全面支持,目前仍在推动相关技术发展。20世纪80年代,欧共体制定了“兆卡计划”,目标之一是减少燃煤污染物及温室气体排放,欧盟第五至第七研发框架计划均包括了洁净煤发电技术。2013年11月,欧盟发布第八个研发框架计划(即“地平线2020”计划),继续支持碳捕获和封存技术研发。日本在1980年成立了 “新能源产业技术综合开发机构(NEDO)”从事洁净煤和新能源技术的研发,1995年组建了 “洁净煤技术中心”,1999年制定了“21世纪煤炭技术战略计划”,提出2030年前分3个阶段开发洁净煤技术,最终实现煤作为燃料的完全洁净化。
——通过排污权交易、环境税等市场机制激励企业减排,提高治污效率
自20世纪90年代以来,发达国家普遍转向采用排放权交易、环境税等市场化方式减少燃煤污染物排放,旨在以最低的经济成本实现最有效的环境保护。为减少燃煤产生的二氧化硫排放,美国从1995年开始对发电厂实施二氧化硫排放权交易制度,1995年至2007年期间,二氧化硫排放量减少了43%,执行成本仅为最初估计的一半,目前已将排放权交易扩展到氮氧化物、氟利昂、铅等领域。环境税虽不直接限制排污总量,但提高税率将通过利益机制引导企业减少排放。例如,日本对二氧化硫排放征税,并实行差别化税率以引导企业区位选择,整体上介于0.625至56.25美元/立方米,中心城市等重点控制区的税率更高。
我国开展煤炭清洁高效利用的做法及存在的问题
我国采取了一系列措施推动煤炭清洁高效利用,并积极借鉴国外做法,取得了很大成绩。但总的来说,在实施中以行政方式推动为主,发展方式较为粗放,效果欠佳,亟待改进。
——主要从燃料角度推进煤炭清洁利用,对产业各环节协同发展、多领域联合统筹协调不够
煤炭清洁利用涉及多行业、多学科,产业链条长,是一项庞大的系统工程,需要各环节、各领域紧密合作。我国煤炭开采、运输至应用等各环节由不同部门管理,缺乏统筹协调机制,相关部门主要从燃料角度推进煤炭清洁利用,发展方式较为单一,对于开展煤、电、化工等生产联合、通过综合高效利用实现煤炭洁净化统筹协调较少,导致煤炭清洁高效利用发展缓慢。
——设定了针对煤炭污染物排放的控制目标和标准,但执行不到位
我国较早就颁布了燃煤电厂和锅炉大气污染物的排放标准,近些年来





