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应对气候变化能否与经济发展实现双赢？“双碳”目标下，煤炭行业转型之路该怎么走，煤化工行业的空间有多大？中国工程院院士、清华大学化工科学与技术研究院院长金涌教授日前在接受《能源评论》专访时，认为化石能源终将成为历史，能源转型呼唤颠覆性技术，也要结合现实激发创新思维。 在提到我国确定的“双碳”目标对能源行业，尤其是煤炭的转型发展意味着什么？金涌认为：实现“双碳”目标，绝对不是单纯的能源行业或应对气候变化的事情，而是一场深刻、广泛的经济社会系统变革，事关人类生态文明建设、中华民族永续发展等宏大深远的主题。可以说，碳中和将是主导未来我国经济增长和能源转型的最大驱动力。接下来，我国的科学研究、技术开发、投资建设、生产消费，一直到物流运输、循环利用，全部决策都需要以此为依据。 碳中和的时间节点就是化石能源时代的终结。当然，也有智库认为，即使到2060年，还是会有一定比例的化石能源，但那时的电力系统应该是零碳排放，因此2060年应该是一个标志性的时间节点。 在谈到煤炭行业有哪些新技术值得期待？金涌认为：煤炭的颠覆性技术非常难开发。跨界技术，尤其是生物技术值得关注。探索新的技术突破方向，既能将煤炭从燃料变为材料，还要少排二氧化碳，这就成为新的课题。 我们做了很多让煤炭从燃料变成材料的尝试，包括煤制烯烃（MTO）、煤基甲醇转化制芳烃（MTA）以及最新的煤制氢。目前我国的煤化工产能已经达到千万吨级。此外，这些技术的二氧化碳排放太多，还要消耗大量的水资源，例如煤制烯烃、煤制氢项目，每吨产品的二氧化碳排放分别达到17.4吨、11.3吨。 在关于怎么看待传统的煤化工技术，我国现有的超千万吨煤制油产能该怎么办？金涌认为：传统煤化工技术的工艺路线亟待优化提高。煤化工产品往传统的汽柴油方向发展，现在绝对不合适。煤化工技术现在最尴尬的地方在于：市场上油价在降低，煤价在提高；项目方开工会赔钱，停产也赔钱。 但还是有办法的。煤制油的成分和石油不同，其中富含的α-烯烃可以通过几步化学反应变成高碳醇，进一步作为材料与苯二甲酸酐反应就变成了非常好的增塑剂。同时，高碳醇还可以生成聚合级α-烯烃和乙烯，最终形成高质量的聚乙烯。这种聚乙烯可以代替我们大量进口的产品，其强度、性能也得到大幅度改善。 还有一种思路，就是将煤气化后的气体，尤其是一氧化碳，不用于制备油品，而是用于生产酒精。这一工艺的发酵过程会产生很多菌丝，也就是饲料蛋白。这样，我们就有了三个高附加值的好产品：氢气、乙醇和饲料蛋白。 这需要颠覆性技术，也要重视已有利用方式的更新升级。 关键要更新一个思想认识：煤不是碳，而是碳氢化合物，是稠环。每个碳原子伴有0.8个氢原子，后者是宝贵的化学元素。我们可以通过分质利用技术把煤里面的碳元素和氢元素分开：一个产物是固体的半焦，将煤里的碳变成固体存在；另一个产物就是氢气。按照我国煤炭年产量40亿吨计算，含氢量约2.64亿吨。半焦和氢气都是还原剂，为进一步加工利用二氧化碳提供了可能性。 关于煤炭行业面临的转型挑战？金涌认为：以我国的碳达峰目标为例，未来10年，我们的煤炭利用量和碳排放量可能还要增加。原因在于我们需要一个预备期，等待技术和产业成熟，另外还要统筹考虑产业发展。但我们一定不要再去上马传统高耗能的项目，不要再建设火电厂，不要再投资传统的煤化工项目，这些都是将来的不良资产。我们要把新增加的碳排放量给那些附加值高的、先进的、高质量的产业去使用，只有这样，才能保证顺利实现能源转型和全社会高质量发展。 |
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