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中国低碳能源与环境污染 控制研究现状 陈冠益，邓 娜，吕学斌，王 媛，郑雪晶，张光辉，赵 靖，王 灿，颜蓓蓓 （天津大学 环境科学与工程学院/ 内燃机燃烧学国家重点实验室，天津 3 0 0 0 7 2 ） 摘要本文阐述了中国能源结构现状并归纳分析集中式低碳能源、分布式低碳能源与单项 低碳能源研究技术进展;从大气、固废、水环境及煤矿油田角度分析了与低碳能源相关的环境污 染控制研究现状;系统汇集分析了我国低碳能源与环境污染控制方面的立法、政策与保障措施; 提出了中国低碳能源与环境污染控制的技术发展趋势。 关键词中国;低碳;能源;污染; 环境 中图分类号X16 文献标识码A 文章编号1003-2355201004-0009-06 doi10.3969/ j.issn.1003-2355.2010.04.002 Abstract This paper describes the status quo of Chinas energy structure, generalizes and analysis the research technological advances of centralized low-carbon energy, distributed low-carbon energy and the single low-carbon energy. From the point of the atmosphere, solid waste, water environment and coal fields, the present situation of the environmental pollution control related to the low-carbon energy is also analyzed. Lastly, the paper pooled analysis Chinas low-carbon energy and environmental pollution control legislation, policies and security measures, and put forward to Chinas low-carbon energy technologies and environmental pollution control trends. Key words China; Low-carbon; Energy; Pollution; Environment 收稿日期2010-04-06 基金项目科技部国际合作重点项目 （编号 2006DFA62370） ; 环境保护部科技专项项目 （项目编号 2009B102） 。 作者简介陈冠益 1970-） , 教授/ 博士， 从事生物能源与环境研究。 目前发展低碳经济已经成为世界性的潮流， 而低碳经济的核心是低碳能源技术。推进低碳能 源技术的创新，加大低碳经济的投入，是中国应对 气候变化的一个根本途径，也是可持续发展、节能 减排、建设资源节约与环境友好型社会的内在需 要。低碳能源技术涵盖了可再生能源利用、新能源 技术、化石能源高效利用、温室气体控制和处理及 节能领域。 1 低碳能源研究现状 中国七大高能耗行业的能耗约占全国能源消 费总量的一半以上。C O 2排放的重点行业是火电、 石油加工、自来水、金属冶炼等基础原材料工业和 交通运输业。目前能源消费结构中优质能源消费 比例低，可以认为中国是“富煤、贫油、少气”的 能源结构。 “低碳经济”的实质是能源效率和清洁能源结 构问题，在低碳理念引导下，中国低碳能源现状及 发展趋势的核心是能源技术创新和制度创新，目 标是减缓气候变化和促进人类可持续发展，向碳 循环和无碳模式迈进，见图 1 。中国正处于经济快 速发展时期，不可能以牺牲经济发展来减少碳排 放，因此更需要采取积极有效的途径。中国发展低 碳能源技术，必须正视以煤为主的能源结构，注重 化石能源的洁净高效转化利用和节能减排技术;但 战略上必须坚持以新能源代替传统能源，优势能 源代替稀缺能源，可再生能源代替化石能源的方 向，逐步提高替代能源的比重。政策措施方面积极 拓展制度创新，为低碳技术道路提供有力保障。 Survey 综述 V o l . 3 2 N o . 4 A p r 2 0 1 0第 3 2 卷 第 4 期 2 0 1 0 年 4 月 9 1 . 1 低碳能源 低碳能源是一种含碳分子量少或无碳分子结构 的能源，广义上是一种既节能又减排的能源。作为 一种清洁能源，低碳能源突出减少 C O 2对全球性的 排放污染，同时也兼顾对社会性污染排放的减少。 它的基本特征是可再生，可持续应用;高效且环 境适应性能好;尽可能实现大规模化产业应用。 各种能源的分子式碳传统能源煤 1 3 5 ，石油 5 ～8 ，天然气 1 ，氢能是 0 ，可再生能源基本为低 碳或无碳能源。低碳能源包括风能、太阳能、核能、 生物能、水能、地热能、海洋能、潮汐能、波浪能、 洋流和热对流能、潮汐温差能、可燃冰，通过技术 集成应用，构成低碳能源系统，实现替代煤炭、石 油等化石能源以减少二氧化碳排放的目的。 中国低碳能源的资源非常丰富，水力资源蕴 藏量达 6 . 8 4 亿 k W h ，技术可开发量达 3 . 7 8 亿 k W h ; 陆地可开发的风能资源约 2 . 5 亿 k W h ，海上可开发 的风能资源达 7 . 5亿 k W h ;太阳能资源也很丰富， 大部分地区年日照时间在 2 0 0 0h以上;海岸线漫 长，潮汐能资源达 2 亿 k W h ;秸秆年产量达 6亿 t ， 5 0 ％以上可作为能源使用;甘蔗渣、稻壳、咖啡 渣、各种加工废弃物与生活垃圾量也很丰富，折合 标准煤约 1亿 t ;南海北部陆坡的可燃冰资源量达 1 8 5 亿 t o e 。 1 . 2 集中式低碳能源研究技术与进展 “低碳经济”视角下的中国能源技术研究涉及 两个层面 （1 ）节能减排，实现化石能源的高效利 用和节约; （2 ）能源结构与产业结构调整。包括 逐步提高优质化石能源的比率，充分利用和开发 清洁、可再生资源，降低化石燃料在能源消费结构 中的比重;促进能源供应的多样化。近期 一段时期，调整能源结构向低碳能源方向 发展，形成以煤炭为主，石油、天然气和水 电、核电与可再生能源互补的多品种能源 结构体系。 煤炭的清洁转化利用 主要的技术包 括 （1 ）煤气化技术。有工业化规模的气化 炉在运行或建设; （2 ）煤液化技术。具有自 主知识产权的煤间接液化技术已完成了万 吨级的中试开发，正在进行大规模示范厂 的建设; （3 ）煤制甲醇、D M E 、M T O等技 术。此项技术中国与外国进展水平基本同 步，已经完成万吨级中试; （4 ）煤制合成天 然气技术。 建立了几套小规模示范厂; （5 ） 煤制氢技术。国内外都比较成熟; （6 ）煤高效燃烧 技术并辅助以碳捕集。国外在示范，中国刚开始建 设示范厂。 太阳能 重点发展晶体硅技术、薄膜电池技术、 并网发电系统技术和建筑一体化太阳能利用技术 等。在高纯度多晶硅材料的生产技术和工艺领域， 实现规模化生产。同时重点研发薄膜电池技术，推 进并网发电系统技术并进一步开发建筑一体化太 阳能利用技术。提升高温太阳能集热及太阳能热 发电技术，结合太阳能集热产生高温蒸汽发电系 统与常规能源蒸汽发电系统，增强分布式冷热电 联产系统的经济性。 风能 自主研发的 2 0 0 k W ～7 0 0 k W 的各种风力 发电机组已推广应用，自主研发的 3M W永磁直驱 风力发电机组和 2M W双馈异步风力发电机组已在 示范中;提高自主开发和制造能力，着重开发兆瓦 级大型风力发电装备制造技术、风电厂开发技术， 建立风力发电产业标准体系，完善海上风力资源 的测试和评估技术;风电场开发技术应实施规模效 应降低风电成本，重点开发风电场微观选址和优 化设计技术;发展海上风电场开发技术，开展海上 风电机组、海上风电场微观选址及风电场设计和 建设示范研究。超过百万千瓦乃至 1 0 0 0万 k W的 大型风力发电基地已经开始建设，内蒙古草原已 形成很多 1 0万 k W以上的风力发电厂。 核能 中国核电设备成套供应能力正在形成， 已掌握第二代核电技术，自主走向第三代核电技 术;已建成高温气冷试验堆，正在建设快中子实验 堆闭式核燃料循环系统。在热核聚变方面亦取得 了较好的研究成果，清华大学核能设计研究院已 图 1 我国低碳能源现状及发展趋势框图 综述 Survey V o l . 3 2 N o . 4 A p r 2 0 1 0第 3 2 卷 第 4 期 2 0 1 0 年 4 月 1 0 建成 l 0M W的模块式高温气冷试验堆。 生物质能 生物质能源技术由单纯的废弃物处 理发展到生物质综合利用，并广泛与种、养殖业相 结合，形成绿色生态农业。重点发展生物质发电技 术和生物质制取液体燃料技术，形成以生物质能 为核心的资源利用新模式;推广大型沼气工程施工 技术，并自主建设生物质发电站;研发与示范生物 质固体成型燃料技术;开发与示范能源植物/ 作物 的燃料乙醇和生物柴油技术。 氢能 包括两个方面 （1 ）制氢技术。包括化石 燃料中制氢、电解水制氢、生物制氢、微生物制氢、 太阳能热化学循环制氢技术、太阳能半导体光催 化反应制氢、核能制氢技术等; （2 ）考虑储氢成本、 储氢密度和安全性等因素的储氢技术。储氢容器 研究方面己取得重要进展，储氢压力及储氢效率 不断得到提高，通过储氢容器材质的改进及辅助 储氢物质的添加，压缩储氢技术的优点得到发挥。 近年来制氢技术转向以水为原料的实用阶段。 地热能 主要采取直接利用地热能的方式，包括 热水直接利用和水源热泵。研究重点在地热梯级 利用技术、回灌技术、地下换热器传热性能与低温 平衡等方面。大规模地热开发利用仍然受到限制。 水能 小水电工程建设技术已相当成熟，装机容 量达 3 0 5 0 万 k W ，设计制造技术处于世界先进水平。 目前重点研究 3 0 0m级高坝及复杂地质条件下高坝 筑坝技术、大型地下洞室及高边坡锚固技术、高水 头大流量泄洪消能等关键坝工技术;推进大型常规 水电机组和抽水蓄能机组的国产化，开展 6万 k W 以上贯流式、百万千瓦级混流式水轮发电机组和 3 0 万 k W以上抽水蓄能机组的设计、制造技术研究; 开发水电建设环境保护技术，制定环境友好的水 电设计施工技术和环境保护措施;研究老电站更新 改造和流域优化调度技术，提高整体运行效益。 可燃冰 研究重点为可燃冰的储存技术与液化 技术、可燃冰富集规律与开采基础。 交通产业低碳能源应用技术 交通产业低碳能 源应用在汽车领域已取得良好成果。开展了醇类、 天然气、液化石油、二甲醚、生物燃料等次高碳燃料， 电和氢等低碳燃料作为汽车动力的示范运行，已 有多家混合动力汽车;发展新型的低碳汽车发动机 技术，如高压共轨、分层燃烧技术、均质充量压缩 点燃及综合汽柴油机优点的理想发动机 D i e s o t t o （汽柴油混合技术）等。正在研发飞机新能源，包 括生物燃料与航空煤油混合燃料、锂空气电池、太 阳能和氢能动力电池。 1 . 3 分布式低碳建筑能源技术与进展 建设绿色低碳建筑，有效控制和降低建筑的 碳排放，是建立低碳城市的必由之路。国内对低碳 建筑节能的研究主要集中在建筑能耗统计与行为 节能控制、建筑围护新结构与新材料、采暖空调系 统节能新技术、可再生能源应用等方面。 建筑能耗统计与评价体系及行为节能控制研 究 能耗统计与节能潜力分析是建筑节能的基础。 自 2 0 世纪 8 0 年代开始，中国研究人员持续开展了 建筑能耗调查及节能潜力研究工作，统计获得建 筑物在不同的使用方式、空间规模状况下的能源 消耗;随后开展了建筑环境影响评价的研究工作， 用于指导绿色低碳建筑设计、建设，规范引导建筑 业转向绿色可持续发展;在借鉴国外先进经验的基 础上，推广实施了“中国生态住宅技术评估手册” 和“绿色奥运建筑评估体系” ;建议了行为节能的 指导性原则，提高其对建筑低碳化的贡献。 建筑围护新结构与材料、采暖空调系统节能 新技术 中国北方建筑能耗的主要构成为采暖空 调 6 5 ，热水供应 1 5 ，电力 1 4 ，炊事 6 。研 究人员从新型绿色建材的开发、建筑环境的营造、 围护结构节能等方面开展低碳建筑研究，引导建 筑设计适应当地气候条件，限制围护结构的耗热 量指标、传热系数限值和门窗空气渗透耗热量，减 少建筑的使用能耗。对供热空调系统节能的研究 集中在建筑采暖空调系统型式、系统效率提高上， 包括冷热源选择、运行调节、能耗计量等方面。 可再生能源建筑中应用研究 可再生资源利用 可转变建筑的高能耗型消费模式，研究主要集中 在太阳能、地热能、污水废水热能等方面;农村地 区则包括生物质能应用。 太阳能 中国的太阳能建筑应用研究始于 2 0 世纪 7 0 年代末，到 9 0 年代末，已建成多座利用太 阳能光热、光电转换技术的公共建筑和住宅。目前 中国已成为世界上最大的太阳能热水器产销国。 国内学者对太阳能光热、光伏建筑一体化进行了 大量的研究。在太阳能制冷方面，吸收式制冷和喷 射式制冷都已进入应用阶段，吸附式制冷还处在 研究阶段。 风能 建筑中利用风能的研究刚起步。对城市 建筑风资源的开发途径、旋风式风机以及建筑风 机的发展潜力、建筑群的风能增大效应、楼群风风 力发电技术进行了可行研究。 Survey 综述 V o l . 3 2 N o . 4 A p r 2 0 1 0第 3 2 卷 第 4 期 2 0 1 0 年 4 月 1 1 地源热泵系统 地源热泵系统的研究很多，推 广工作也做得不错。研究重点在地下换热器传热 性能的影响因素方面，如土壤导热性能、回填介 质、连接方式、系统运行方式等。 污水热能 城市污水是城市余热型低温热源， 目前尚未大规模开发。目前的研究重点包括城市 污水源热泵系统的可行性调查分析、管材问题、系 统形式防垢、防腐等，并已有工程应用。 生物质能 生物质能在中国农村地区建筑用能 结构中占据重要地位，从单一的落后的利用模式 向高效的综合利用转变。研究重点包括生物质集 中式气化供气供暖、生物质成型颗粒炉燃烧，已建 成了多个示范基地。同时农村户用沼气技术发展 很快，建设了一批示范村。 1 . 4 零或负 C O 2排放的生物能源技术与进展 低碳生物能源是指各种可直接用作燃料的生 物质本身和由生物质加工制备的能源，前者称为 初级生物能源，后者称为次级生物能源。主要技术 有生物质直燃/ 混燃、沼气发酵、生物质热解气 化、生物制氢、燃料乙醇及生物柴油等技术。生物 质能从生命周期角度上看，属于零 C O 2排放能源。 若在其转化利用过程中，通过技术进步与创新，消 耗一定量的 C O 2，或者后续利用碳捕集与封存技术， 可以实现负 C O 2排放。 生物质成型与直燃技术 包括现代化的省柴灶 和锅炉燃烧。各种形式的省柴灶从 2 0 世纪 8 0 年代 开始推广;秸秆锅炉燃烧发电近 5年发展很快，建 成了 2 0多个示范电厂，装机容量约 2 0 0万 k W ;生 活垃圾焚烧发电受到更多的重视，建成 6 0多个高 标准的发电厂。此外，秸秆与煤混烧技术、垃圾与 秸秆混烧技术也在示范中;建成了若干个生物质成 型燃料或颗粒化燃料基地。需要关注的问题生物 质燃烧过程颗粒团聚及其完全燃烧、锅炉受热面 积灰机理与腐蚀防止、锅炉尾部烟气除尘、锅炉底 部稳态连续排渣、燃烧污染物控制及灰渣利用、低 成本多种生物质原料致密成型技术等。 沼气发酵技术 技术开发很快，推广应用更 快。农村地区主要使用户用式沼气池，满足家庭取 暖、做饭等日常能源需要;高中低温沼气发酵技术 进展突出，在大中型养殖场的沼气工程中应用推 广快，兼顾区域供气与发电。近几年，秸秆发酵沼 气技术研发受到重视。关注的问题在于户用沼气 技术的低成本化及其可靠性、高密度沼气池技术、 规模化沼气系统设备制造及其高甲烷含量调控、 秸秆沼气发酵工艺的稳定性与连续性。 生物质热解气化技术 涉及气化燃气用于炊事、 供热或发电。固定床气化技术在农村示范应用较 多，流化床或循环流化床气化技术在发电或区域 供热中有示范，快速热解液化技术也有一定的示 范。在研发的技术包括生物质气化制取合成气， 用于合成油或化工原料;快速热解制取高品质的车 用生物质柴油或汽油。研究重点包括气化焦油的 控制、气化残渣的综合利用、焦油污水的净化、生 物质合成气调控、生物油的精制与提质。 生物制氢技术 是指以碳水化合物为供氢体， 利用光合细菌或厌氧细菌来制备氢气，开辟了废 物回收利用的新途径。生物制氢的原料较丰富，以 葡萄糖、污水、纤维素为原料的研究较多，但均处 于实验室水平，生物制氢的产业化尚有许多技术 和经济问题需要解决。 燃料乙醇技术 指按照一定比例加入汽油或柴 油中的无水乙醇，它能使汽油燃烧完全，减少汽车 废气中焦油、二氧化碳、氧化氮等排放，是目前生 产规模最大的生物能源。甜高粱燃料乙醇生产新 工艺已进入示范;能源作物木薯生产燃料乙醇技术 已在示范运行;陈粮小麦、玉米等淀粉质原料生产 燃料乙醇的多家示范厂运行效果良好;秸秆生产燃 料乙醇技术进入中试向示范转型阶段。关注的问 题包括高能量能源作物选育及其低成本化、秸秆 燃料乙醇技术的瓶颈突破与工业化示范。 生物柴油技术 以油料作物、工程微藻等水生 植物、动物油脂或餐饮废油等为原料，通过生物或 化学手段将其转化成高脂酸甲烷。目前以地沟油为 原料的生物柴油技术水平世界领先，建成了 1 0多家 示范工厂，年产能达到1 0 0 万 t ; 以油料植物（如麻 疯树、文冠果）为原料的示范基地也已建成;工程 微藻生物柴油技术还停留在实验室阶段。关注的问 题包括废油脂集中收集与预处理、高含油率油料 植物选育及其低成本化、工程微藻生物柴油技术。 中国生物能源的开发利用仍处于起步阶段， 虽然在整个能源结构中所占的比重很小，但其发 展潜力巨大，尤其应考虑到生物能源的 C O 2减排效 应显著。但是存在的问题很多，包括原料供应瓶 颈问题、生物质合成生物柴油过程的污染较大、生 物制氢过程的产氢效率低及氢气收集困难、沼气 发酵过程的发酵效率低及持续运行能力差等。 2 能源利用相关的环境污染控制研究现状 2 . 1 能源利用相关的环境污染状况 综述 Survey V o l . 3 2 N o . 4 A p r 2 0 1 0第 3 2 卷 第 4 期 2 0 1 0 年 4 月 1 2 能源和环境息息相关，能源的利用严重影响 着环境的构成和质量。中国能源结构目前以煤为 主，煤的深度开采与能源化利用导致了突出的环 境污染。石油大量开采与能源化应用，特别汽车工 业和炼油过程所造成的环境污染甚为严重。 2 . 2 大气污染控制技术与进展 近年来中国在由能源消费引起的大气污染控 制技术方面做了大量工作。主要措施与技术进展 包括提高能源使用技术水平，包括废气废热回 收、热电联产、炉窑改造、能源管理体系的采用， 安装高效能耗设备，采用和推广先进的煤炭加工 技术等;开发环境友好的替代能源;从政策层面， 调整经济结构，降低工业比例。目前对 S O x以及 P M （可吸入颗粒）的在线监测与控制取得初步成效， 下一步的控制重点是 N O x，C O2。研究方法上实现 了由宏观到微观、由城市小尺度到区域甚至全球 性大尺度发展，研究内容由单一因素到多元因素 的转变;该领域的前沿课题是在原子、分子及活性 化学物种水平上研究它们在大气环境中的行为、 变化过程与环境效应或包括生态效应。 2 . 3 碳减排和碳捕集 C C S 技术与进展 C O 2减排的关键措施涉及节约能源、提高能源 效率、优化能源结构、发展替代能源和 C O 2处置利 用。目前中国已具备工业化或正在大力研究的技 术，包括溶剂吸收法、吸附法、膜法、生物吸收 法等。溶剂吸收法适合于大规模 C O 2捕集潜力的一 种技术方案，但其也存在着有些溶剂具有毒性、溶 剂需要再生、捕集工艺复杂等问题;膜分离技术虽 然已经有很多比较经济的应用实例，但是对于大 规模的 C O 2捕集系统，在成本与可靠性要求上还有 较大的差距;变压吸附法（P S A ）具有工艺过程简 单、能耗低等优点，可用于各种气体的分离，能够 从合成氨变换气以及窑炉气中脱除和回收 C O 2;生 物吸收法在达到 C O 2减排的目的同时还能提供新的 燃料，但是会受到处理规模和地域的严格限制。 据此可看出，各种碳减排和碳捕集技术都有 各自的应用范围，选择合适的工艺是实现碳减排 和捕集的重要保障。C C S的技术难点不突出，但 过高的能耗与成本是其应用的巨大阻力。因此开 发低成本、能耗低、无新污染的 C C S工艺成为核 心课题。中国正在天津示范燃煤发电厂的 C C S技 术，有望 2 0 1 0年底投入运行，为 C C S技术的应用 提供第一手经验与数据。 2 . 4 固体废物控制技术与进展 中国 2 0 0 8 年各类固废的总排放量达到了 5 0 多 亿 t ，主要包括粪便、工业废弃物、农业废弃物、 生活垃圾等。固体废物不仅占用大量土地，且严重 污染水体、大气等生活环境。目前垃圾处理的方式 主要有 填埋、焚烧、堆肥。垃圾处理方式的不当， 会带来严重的环境污染，且导致能量与资源浪费。 中科院选择国内 1 9家垃圾焚烧厂调研二恶英排放 发现，1 9个样本焚烧炉的二恶英/ 呋喃物质的排 放量在 0 . 0 4 2 ～2 . 4 6 1间，平均值为 0 . 4 2 3 。1 6 的厂家达不到中国标准，近 7 0 的厂家达不到欧洲 标准。所以合理有效地处理和利用固体废物，是减 少温室气体等环境污染物排放，促进低碳经济发 展的重要保障。 近年来中国固废管理工作的法律法规逐步完 善，处理技术不断进步，处理装备逐步升级。主要 措施与技术进展包括垃圾分类收集回收、封闭式 集中转运、卫生填埋技术、先进焚烧发电技术、热 解气化技术、综合堆肥技术。所关注的重点为 垃圾 填埋场的 C H 4回收利用、垃圾渗透液的处理、垃圾 恶臭的控制、燃烧效率及稳定性、C O 2减排、垃圾焚 烧烟气净化及二恶英控制、废物处理全生命周期评 价及清单研究。此外，开发餐厨垃圾和分类收集的 有机垃圾的专用技术，如厌氧消化等生物处理技术; 在政策层面，制定适宜的固体废弃物再生利用的政 策和法规，引导群众对垃圾实行分类及回收利用。 2 . 5 水环境污染控制技术与进展 与能源利用相关的水环境污染控制技术涉及 能源加工转化过程中的污水废水、洗煤水、采煤地 下水，此外水厂和污水厂的节能或使用低碳能源， 导致污染物减排，也可归于水环境污染控制。具体 控制技术包括 污水资源化技术 包括地下水原位修复、生产 污废水零排放技术;受污染的采煤地下水净化后重 新回灌入含水层，防止地下水污染及地面沉降;采 用絮凝、沉淀技术回收洗煤废水中的煤尘，实现洗 煤水闭路循环;采用中和、絮凝、沉淀、过滤等技 术，实现火电厂脱硫废水的资源化;通过燃烧前、 燃烧中和燃烧后控制，最大限度将煤炭和石油中 的重金属转移到废水中，通过吸附沉淀或离子交 换技术去除，实现废水资源化。 水厂、污水厂节能技术 发展先进的污水处理 技术;优化工艺参数和运行条件;采用变频控制技 术，降低设备电耗;采用低碳能源代替水厂、污水 厂的传统能源。 Survey 综述 V o l . 3 2 N o . 4 A p r 2 0 1 0第 3 2 卷 第 4 期 2 0 1 0 年 4 月 1 3 水环境控制技术目前仅限于减缓环境污染和 生态恶化，而恢复环境功能、实现可持续发展才是 我们的终极目标，因而在水污染控制方面，研究方 向逐渐向以水生态系统保护和功能恢复为目标的 环境技术方向发展;环境模型、自动检测系统以及 突发事件的预警系统等是技术研发的主要对象;已 有技术系统的完善与集成是当前中国水污染控制 领域的主流趋势。 2 . 6 煤矿与油田的环境污染控制技术与进展 中国近年来煤矿与油田污染控制的管理法规 逐步完善，清洁生产日益受到重视，污染控制的主 要技术包括 含煤含油污水资源化技术 矿井废水、 采油污水经深度处理后回用于生产过程或生活杂 用;含煤含油污泥的综合利用技术将含油或含煤 污泥处理后制成含煤添加剂，作为锅炉等加热设 备的燃料;煤矿油田大气综合治理技术收集采煤 过程中产生的粉尘、采油期间释放的油气，进一步 处理后作为燃料;煤矿油田生产噪声的综合治理技 术及设备集成研究。 煤矿与油田环境污染控制技术的发展应与废 水、废气和固体废弃物污染控制技术的发展相一 致，同时要加大采煤采油生产噪声的综合治理技 术及设备集成研究的投入。 3 结语 “低碳经济”实质是能源效率和清洁能源结构 问题，核心是能源技术创新和制度创新，中国正处 于经济快速发展时期，不可能以牺牲经济发展来 减少碳排放，因此更需要采取积极有效的途径发 展低碳经济，向无碳经济迈进。中国发展低碳能源 技术，必须正视以煤为主的能源结构，注重化石能 源的洁净高效转化利用、节能减排、污染控制技 术;从战略上又必须坚持以新能源代替传统能源， 以优势能源代替稀缺能源，以可再生能源代替化 石能源的方向，逐步提高替代能源在能源结构中 的比重。在政策措施保证方面积极拓展制度创新， 从国家层次、省级层次、城市层次以至企业层次各 个方面为低碳经济、低碳能源技术、污染控制技术 道路制定政策法规，提供有力保障。 参考文献 国际全球环境变化人文因素计划中国国家委员会CNC- IHDP[Z].2008. 顾朝林,谭纵波,韩春强,等.气候变化与低碳城市规划[M]. 南京东南大学出版社,2009.6-9. 徐锭明, 王康鹏, 低碳 未来能源之路[ J ] . 中国石油石化, [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] 2007,12,2336-37. 孔继君,郎南军,和丽萍,等.中国可再生能源的发展现状和 策略[J].安徽农业科学,2009,37167581-7584. 张玉卓.从高碳能源到低碳能源 -煤炭清洁转化的前景[J]. 中国能源,2008,30420-22,37. 陈贵锋.煤制清洁低碳能源的技术经济评价[J].能源政策研 究,2008,347-50. 刘晔.可再生能源技术现状及发展方向[J].科技情报开发与 经济,2009,194153-154. 欧阳予.先进核能技术研究新进展[J].中国核电,2009,22 98-105. 穆亚玲,王香爱.氢能源研究现状[J].化工时刊,2008,10,22 1064-68. 周照程.水能资源开发趋势及问题研究[J].中国水能及电气 化,2008,9930-32. 世界银行.胡光宇.2009 世界发展报告重塑世界经济地理 [M].北京清华大学出版社,2009. 绿色奥运建筑研究课题组.绿色奥运建筑评价体系[M].北 京中国建筑工业出版社,2003. 江亿,张晓亮,巍庆芃.建立中国住宅能耗标识体系[J].中国 住宅设施,2005,610-13. 陈飞.高层建筑风环境研究[J].建筑学报,2008272-77. 张欢, 杨斌, 由世俊, 等. 遮阳板在建筑节能中的应用研究 [J].太阳能学报,2005,3308-312. 高立新,陆亚俊.空调冷热源方案的模糊优选[J].建筑热能 通风空调,2001,2064-7. 涂光备.计量供热技术[M].北京中国建筑工业出版社,2003. 张学军,王如竹.新型太阳能连续型固体吸附制冷及供热复 合机设计及性能模拟[J].太阳能学报,2002,2160-165. 潘雷.建筑环境中风能利用的研究[D].济南山东建筑大学, 2006. 张开黎, 王如竹, 于立强. 垂直埋管土壤源地源热泵供热供 冷实验与分析[J].流体机械,2001,29957-60. 姚杨,宋艳,那威.污水源热泵处理低温污水的模拟分析[J]. 中国给水排水,2006,221370-73. 邓心安,王世杰,姚庆筱.生物经济与农业未来[M].北京商 务印书馆,2006. 戎茜.生物能源的研究和利用现状[J].生物学通报,2006,41 1224-25. 张蕊,李永峰,包红旭,等.甜菜废蜜生物制氢的微生物学基 础[J].中国甜菜糖业,2004,38-11. 张高生,李红卫,樊耀亭,刘宝敏.脱油芝麻饼厌氧发酵生物 制氢[J].化学研究,2004,31-4. （下转第 8页） 综述 Survey V o l . 3 2 N o . 4 A p r 2 0 1 0第 3 2 卷 第 4 期 2 0 1 0 年 4 月 1 4 东部地区，褐煤资源量约占该地区煤炭资源量的 7 0 以上。褐煤产量迅速增加，由 2 0 0 6年 9 0 0 0 多万 t 增长到 2 0 0 8 年2 亿 t ，预计至“十一五”末， 全国褐煤总产量将超过煤炭生产总量的 1 0 。褐 煤产量呈快速增长趋势。 褐煤的煤质特点是水分高、氧含量高、热值 低，不适合长途运输。开展褐煤的提质加工，褐煤 热值能提高 1 2 0 0k c a l / k g ～1 5 0 0k c a l / k g ，水 分降低 7 0 ～8 0 。提质后褐煤热值一般可控制 4 5 0 0k c a l / k g ，水分控制在 1 0 左右，可以长途 运输，提高褐煤利用范围和效率。 3 . 3 煤矿井下选煤 煤矿井下选煤可以就地将洗选煤矸石充填井 下采空区，减少煤炭开采造成的地表塌陷，还可减 少煤矸石运输提升的成本、煤矸石地面堆积产生 的环境污染、占地等，节能减排效益非常明显。 对于东部的老矿区，开发井下选煤工艺和专 用设备是今后的一个发展方向。 3 . 4 煤矿瓦斯的全尺度利用 中国煤层气资源和天然气资源相当，煤炭开 发每年产生约 1 8 0 亿 m 3的甲烷，煤炭开采产生的瓦 斯甲烷含量大致分为 3 个级别，一是极低浓度瓦斯 （C H 4 1 ） ，二是低浓度瓦斯，三是中高浓度瓦斯 （C H 4≥ 3 0 ） 。从目前技术发展看，这些瓦斯气体 全部可以利用，未来 2 0 年，如果煤矿瓦斯利用率达 到 6 0 ～7 0 ，将促进煤炭企业低碳经济的发展。 3 . 5 先进煤转化技术的工程科技 油、气可供开发的后备资源不足，储采比持续 下降，煤制油、气等清洁燃料是能源安全发展的组 成部分。但现有工程科技问题成为发展的瓶颈，包 括设备的大型化、可靠性、耐磨损问题，工艺优化 问题，系统节能节水问题，工程环保问题等都是新 型煤化工发展面临的重要课题。工程科技解决程 度体现着洁净煤技术发展水平。通过2 0 年努力，基 本实现煤转化装备的国产化。 3 . 6 先进煤炭发电技术 重点解决进一步降低发电煤耗和解决 C O 2、汞 排放等问题。 3 . 7 洁净煤技术的评价技术 建立洁净煤技术的识别、筛选和评价方法，完 善评价指标体系。采用技术经济环境的综合 定量方法对煤炭开发利用技术进行评价，并按 P D C A程序，提出洁净煤技术进一步发展指标或目 标，持续改进，促进洁净煤技术全面发展。 春梅,刘忠,齐宏升.生物质发酵生产乙醇的研究进展[J].酿 酒科技,2007187-90. 王海健.中国能源消费与温室气体排放预测分析[J].上海环 境科学,1999,18267-69. 王灿.从能源消费的角度探讨控制温室气体排放的途径[J]. 能源与环境,2001,420-22. 韩文科,杨玉峰,苗韧,等.全球碳捕集与封存CCS技术的 最新进展[J].宏观经济研究,2009,1222-23. 任相坤, 崔永君, 步学朋, 等. 煤化工过程中的 C O2排放及 CCS 技术的研究现状分析[J].神华科技,2009,7268-72. 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