煤炭学报

作者：葛世荣, 刘淑琴, 樊静丽, 赵毅鑫, 滕腾,

关键词：现代煤基能源, 煤炭能源低碳转型, 矿区动态碳中和技术, 能源安全, CO₂减排,

煤炭为人类工业文明进步做出了重大贡献，但面临高碳排放的重大难题。现代煤基能源是破解煤与碳矛盾的新路径，能够立足我国资源禀赋实现能源自主可控，提升我国油气自主性，支撑电力清洁转型和新能源产业发展，是保障能源安全和实现双碳目标的重要创新方向。基于现代煤基能源概念及技术体系，系统梳理和介绍了现代煤基能源内涵和产品谱系。通过对现代煤基能源的煤基气开发技术、煤基油开发技术、煤基氢开发技术、煤基电生产技术、矿区动态碳中和技术等5个核心技术模块及其19个技术单元和61项关键技术进行分析和论述，提出了10项低碳化煤基能源开发的变革性技术：① 基于自移式等离子体气化机的智能煤炭地下气化技术，具有自动燃烧、自动推进、自动封闭、自动监测、自动调控组分等功能；② 煤炭地下气化与间接液化耦合可形成低成本、低排放、短流程煤制油路线(UCG-ICL)；③ 利用太阳能加热或干热岩加热的富油煤原位干馏化学开采技术设想；④ 基于原位碳捕集利用与封存(CCUS)的深部煤炭地下气化制氢路径(UCG-H2)，循环CO2作为气化剂提高煤气有效组分产量，捕集CO2就地封存于地下气化空腔，形成近零排放UCG-H2技术路线；⑤ 纳米富氢水煤浆掺氢发电技术，实现低温低压下的低碳煤基电生产，显著降低煤电CO2排放量；⑥ 煤炭地下气化耦合IGCC的低碳发电系统构思(UCG+IGCC)，减少了IGCC煤制气环节，显著降低CO2排放部分；⑦ 煤粉爆燃直线驱动发电技术架构，理论做功能量是煤炭燃烧的15倍以上；⑧ 基于现代煤基能源内循环的CO2加氢合成“绿色甲醇”路线，利用低碳UCG制取的煤基“蓝氢”与捕集CO2合成制取甲醇；⑨ 现代煤基能源产生的CO2原位地下封存技术系统，有助于实现零碳煤基能源生产；⑩ 矿区动态碳中和煤基能源系统架构，将智能保供、绿色开发、清洁转化、低碳利用、洁净排放耦合在一个矿区闭环系统中，实现矿区动态碳中和。

来源：2024年第7期

《煤炭学报》期刊编辑部

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