煤炭学报

作者：秦勇, 易同生, 周永锋, 杨磊, 王军,

关键词：煤炭地下气化, 碳减排, 碳调减, 策略体系, 探索方向,

煤炭地下气化(UCG)与碳减排的相互融合，有望成为当前至碳中和到来之前过渡阶段的优秀绿色能源技术，甚至在未来更长的碳中和历史时期发挥重要作用。回顾研究历史与现状，UCG减排系统策略基本形成，可归纳为5种具体途径。其中，地下原位定向调控可减少CO2释放产出并促进UCG提质增产，相关策略和途径可归纳为“碳调减(CRR)”。UCG-CO2地下空间超临界气态封存研究成果相对较多，主要集中在封存介质、封存空间、封存能力等方面，少数研究讨论了封存机制。UCG-CO2地下空间矿化封存不受地质体稳定性和封闭性苛刻条件的约束，潜在着固碳和转化产气的双重效果，但研究成果尚不多见。UCG-CO2回注利用与封存的前期探索集中在煤层气增产和UCG合成气生产改善2个方面，近年来开创了UCG制氢尾气CO2减排利用系列性探索。CRR作为一种主动减排策略，通过调节气化剂及其注入方式来定向调减UCG合成气中CO2浓度，理论成果较多并且经过现场初步验证，有望成为集清洁能源生产与碳减排为一体的洁净煤实用技术。评述进展并分析短板，UCG碳减排科学技术研究已取得诸多实质性成果，也面临持续发展的挑战，未来探索似应聚焦在4个方向：一是立足可行，优先发展以UCG-CRR为重点的UCG-CO2地下转化利用技术；二是聚焦短板，着力突破UCG减排－合成气提质协同机理和关键技术瓶颈；三是扎实推进，优先启动实施UCG-CRR先导试验和工程示范，探索步步取得实效；四是保障实现，探索建立由碳中和与碳管理战略、专项科技行动计划、专业人才培养构成的“三位一体”UCG减排政策支撑体系。

来源：2024年第1期

《煤炭学报》期刊编辑部

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