院士专家共探煤炭清洁低碳多元化发展

本报记者 王丽娟

9月27日，在2025年太原能源低碳发展论坛能源技术创新发展论坛上，中国工程院院士岳光溪、彭苏萍、孙龙德，以及碳捕集、氢能、多能互补、固废利用等领域的资深专家许世森、邓占锋、杨杰、师华定等，共同探讨了煤炭清洁低碳多元化发展，为能源绿色低碳转型寻找新路径、为新型能源体系建设贡献新智慧。

聚焦“双碳” 新技术创新新成果

岳光溪介绍了清华清洁煤技术团队在山西的研发与工程实践。他说，循环流化床（CFB）技术研发持续深化，具体聚焦三大方向，整体推动经济效益、社会效益与生态效益协同提升。以提升CFB发电机组效率为核心，开展高参数大型机组研发，实现碳排放直接降低。针对现有300MW等级CFB机组，开展灵活调峰技术研发，为风光电并网提供支撑，实现碳排放间接降低。围绕中小CFB机组，开展多元燃料降碳技术研发，利用碳中性燃料，进一步强化降碳效果与资源利用效率。
“双碳”目标背景下，整体煤气化联合循环（IGCC）作为成熟大型煤气化发电技术，已实现高效低碳运行。彭苏萍介绍了CO2近零排放的煤气化燃料电池（IGFC）技术，并表示，整体煤气化燃料电池（IGFC）融合IGCC与高温燃料电池，可进一步提升发电效率、降低CO2捕集成本，是煤炭发电根本性变革技术。“目前，国内已建成兆瓦级IGFC技术试验基地，研制首套百千瓦级CO2近零排放示范系统，构建技术理论体系、掌握核心技术、形成百兆瓦级系统方案，供电效率显著优于传统煤电，成果达国际领先。”彭苏萍说。
推进“双碳”是党中央的重大战略决策，碳捕集、利用与封存（CCUS）是实现碳中和、保障能源安全的兜底技术。怀柔实验室科研团队带头人许世森在主旨演讲《碳捕集技术研发与工程示范》时表示，我国CCUS技术整体与国际先进水平并跑，部分关键领域已实现自主突破。在核心技术层面，重点攻关低能耗吸收剂、高效碳捕集设备、胺排放控制及溶液净化技术，同时研发新型吸附材料与膜分离材料，攻克分相不稳定、晶体协同生长等难题，为CCUS技术降本增效与规模化应用奠定基础。

聚焦发展 新技术推动新产业

煤与煤岩气存在紧密共生关系，煤体既是煤岩气生成的物质来源，也是其储集空间。孙龙德就煤岩气的新发现与新兴产业进行了主旨演讲。他介绍，山西地区煤岩气历经特定地质演化过程形成，资源条件优越。其开发依托五个核心技术：高品质地球物理评价技术、黑金靶体评价技术、水平井精准导向技术、密织缝网压裂技术以及控压排采技术。“山西省煤系天然气总资源量约20万亿方（其中煤层气含煤岩气约9万亿方），已建成两大国家级产业示范基地，当前探明率仅11%，增储上产潜力巨大。预计2030年全国煤层气产量达213亿立方米，山西省产量将远超155亿立方米。”孙龙德说。
山西省作为国家重要能源基地，煤矸石产生量常年居高不下，2024年约2.37亿吨、占全国的28.73%，历史堆存量达15亿吨，且短期内难显著下降。生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心研究员师华定对煤矸石规模化生态利用综合提出解决方案。他介绍，规模化生态利用是其大宗消纳的关键路径，目前已形成“煤矸石-生态回填区”检测诊断、“源头防控-过程阻断”系统治理、“类土壤化-植被促生”生态修复技术体系。未来需提升技术体系的适配性与稳定性，强化动态调控，创新“固废消纳-土地修复-碳汇增益”多维价值模式。

聚焦转型 新能源改善新生活

我国能源资源与负荷逆向分布，推动沙戈荒等新能源大基地建设是能源转型的重大举措。长期从事电力电子、柔性直流技术、直流电网技术领域研发工作的怀柔实验室科研团队专家杨杰介绍了大基地多能互补技术研究现状与发展趋势。他说，当前基地面临规划手段滞后、电网稳定不足、协调控制难、仿真要求高等挑战，需重点攻关规划优化、直流送出、协同控制、高精度仿真等关键技术与装备。他建议，未来应提升通道清洁电量占比，深化多能互补技术，实现基地高比例清洁能源外送与消纳，支撑新型电力系统构建、新能源开发及“双碳”目标达成。
发展氢能是保障新能源发展、国家能源安全及“双碳”战略实施的关键，可降低油气对外依存度、助力难脱碳行业减排。怀柔实验室科研团队带头人邓占锋介绍了我国氢能发展前景、挑战与对策。他说，未来需推进规模化制储输用。制氢聚焦绿电与天然氢，储氢探索地下空间，输运从掺氢向纯氢管道过渡，应用范围覆盖化工、冶金、交通领域。“十四五”期间，氢能发展仍处于起步探索阶段，预计2030年左右将形成可推广、可复制的商业化应用模式；而绿氢作为氢能发展的重要方向，其规模化推进需以经济性为核心，需着力大幅降低材料、制造、建设、运维及电费等全链条成本，为产业可持续发展奠定基础。