神華集團作為承擔發(fā)展煤基清潔能源責任的國有重要骨干企業(yè)，在過去的幾年間，圍繞煤基清潔能源的發(fā)展,，開展了一系列的探索,，特別是在現(xiàn)代煤化工方面走在世界前列。
神華集團十多年的煤基清潔能源發(fā)展探索和研究表明,，煤基清潔系統(tǒng)的“超低排放”是可以實現(xiàn)的,。
“超低排放”的煤基能源系統(tǒng)包括：一、產(chǎn)品多元化,。生產(chǎn)滿足市場需求的電,、天然氣、熱,，污染物含量超低的液體燃料油,，航空和軍用特種燃料，化工品等清潔能源和工業(yè)原料,，把能源和化工這兩個行業(yè)融合到一起,。二、系統(tǒng)集成,。在整個能源體系里,，通過煤的轉(zhuǎn)化和新能源的轉(zhuǎn)化，與新型的煤基產(chǎn)品結(jié)合在一起,，生產(chǎn)不同的能源產(chǎn)品,，實現(xiàn)多種工藝的融合和集成。三,、超低排放,。污染物的超低排放，是指降低一個數(shù)量級以上的排放,。在生產(chǎn)工藝過程中,，實現(xiàn)煙塵、二氧化硫,、氮氧化物,、汞等多種污染物的聯(lián)合脫除。將二氧化碳在化工裝置里高濃度提取,，用于驅(qū)油,、驅(qū)氣或者CCS，有效地減排二氧化碳,。二氧化碳能否做到全部處理,，完全取決于成本。四、資源價值,。煤炭除了本身的能源和化工價值以外,，還有很多的伴生資源，特別是煤當中鋁,、鉀,、鍺、鈾,、硫等資源的綜合應(yīng)用,，不僅能夠提高煤炭伴生資源的附加值，同時發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,。五,、整體效率和效應(yīng)最大化。通過整體優(yōu)化,，提高煤基清潔能源的轉(zhuǎn)化效率,，降低各種產(chǎn)品的成本，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟和社會效益,。如果實現(xiàn)全部聯(lián)產(chǎn),，系統(tǒng)效率可以達到50%以上，同時實現(xiàn)煤基高附加值能源和化工品的聯(lián)產(chǎn),，使得整個系統(tǒng)的整體效益始終處于較高的水平,。
要實現(xiàn)“超低排放”目標需要攻克一系列重點技術(shù)，建立核心技術(shù)的創(chuàng)新平臺,。神華集團提出在開發(fā)領(lǐng)域建立8個技術(shù)平臺,，在轉(zhuǎn)化和利用領(lǐng)域建設(shè)7個技術(shù)平臺。其結(jié)果是,，煤炭開發(fā)外排水資源量,，從75%降到15%，重大災(zāi)害預(yù)警時間降至5個小時以內(nèi),，90%以上的硫回收,，脫硫效率達到96%以上，脫硝效率達到80%以上,，脫汞效率在70%-90%之間,。煤和天然氣轉(zhuǎn)化的效率不小于65%，水耗降低60%以上,，一氧化碳轉(zhuǎn)化率在85%到95%之間等,。
通過實現(xiàn)以上技術(shù)指標，節(jié)約和保護水資源4000億噸,。到2050年,，實現(xiàn)減少二氧化碳排放440億噸,，節(jié)約煤炭220億噸，節(jié)煤效率達到10%,，減少污染物排放,，其中硫化物4.4億噸，氮氧化物1.6億噸,。煤炭的綜合轉(zhuǎn)化效率在原基礎(chǔ)上提高10%，煙塵,、二氧化硫,、氮氧化物、重金屬等污染物減少90%,。
神華集團希望通過在鄂爾多斯和呼倫貝爾兩個主產(chǎn)煤區(qū)建設(shè)三個示范工程,，打造“超低排放”的煤基能源系統(tǒng)。在2020年前,，完成煤制特種燃料,，褐煤分級轉(zhuǎn)化等重點技術(shù)研發(fā)和示范，建立鄂爾多斯,、呼倫貝爾等一批煤基清潔能源系統(tǒng)示范基地,。到2030年前，基本形成“超低排放”的能源技術(shù)體系,，實現(xiàn)煤炭高效,、清潔低碳利用。在鄂爾多斯示范區(qū),，將有2000萬噸煤炭進行轉(zhuǎn)化,，生產(chǎn)一系列的能源產(chǎn)品和化工品以及石油替代品。其中,，裝置的規(guī)模均為工業(yè)化規(guī)模和商業(yè)化規(guī)模,，建成以后能夠推廣。
另外,，生產(chǎn)過程中實現(xiàn)物料平衡,。經(jīng)過工廠加工以后的物料例如煤生產(chǎn)油品、天然氣,、電力等,，實現(xiàn)“超低排放”，能源效率能夠達到59.6%,。在神華準能礦區(qū)蘊藏著世界獨有的高含氧化鋁的煤炭資源,。其煤灰里氧化鋁的含量高達48%，神華集團正在研究建設(shè)合適的能源體系,，將高鋁附加的粉煤灰充分利用,，提取氧化鋁、鉀以及氧化硅。
呼倫貝爾地區(qū)是我們國家最大的褐煤礦區(qū),，儲量超過兩百億噸,，水資源也比較豐富，在此區(qū)域如何把褐煤充分利用極為重要,。神華集團將在該地區(qū)建設(shè)一個集煤炭開發(fā),、利用、轉(zhuǎn)化為一體的綜合能源基地,，生產(chǎn)低碳混合醇,，煤制烯烴，褐煤提質(zhì),，同時建設(shè)一個IGCC電站,。
未來，神華集團將基于已有的清潔能源技術(shù)及產(chǎn)業(yè)項目,，進一步整合,、優(yōu)化和創(chuàng)新低碳技術(shù)，探索以煤炭開采,、先進電力,、清潔高效煤化工為三條技術(shù)主線，突出安全,、生態(tài),、低碳和高效的四大核心理念，通過5-10年的努力,，解決煤炭可持續(xù)發(fā)展的重大瓶頸問題,、突破關(guān)鍵共性技術(shù)，培育核心自主知識產(chǎn)權(quán),，開拓中國煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展之路,。
(作者系中國工程院院士、神華集團公司總經(jīng)理)