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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

中国煤化工行业低碳转型路径优化研究

2024-03-01

创新点


本研究选取关键化工产品为研究对象 , 在综合考虑政策规划 、技术进步和经济可行性等因素基础上 ,  建立了国家能源技术煤化工模型  ( C3  IAM/NET-Coal Chemical) , 模拟煤化工行业生产过 程的能源和物质流动以及不同生产路线和绿色技术选择 ,  以成本最小化为目标 ,  以满足产品需求为约束 , 对未来煤化工行业低碳转型路径进行优化 , 并分析了其能耗及 CO2 排放变化趋势。

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中国煤化工行业低碳转型路径优化研究


作者:戴盈1 , 余碧莹1 , 杨星义1 ,  陈景明2

单位:1. 北京理工大学 能源与环境政策研究中心  2.  中国机电设备招标中心  ( 工业和信息化部政府采购中心)


摘要/关键词


摘要:针对当前缺乏煤化工行业低碳转型路径相关研究 ,  且未综合考虑多种生产方式 、常规绿色技术与突破性绿色技术等的不足 ,  以满足未来产品需求为约束 ,  在综合考虑政策规划 、技术进步和经济可行性等因素基础上 , 建立了国家能源技术煤化工模型(C3 IAM/NET-Coal Chemical) ,  以成本最小为目标 ,  对未来煤化工行业低碳转型路径进行优化 ,  并分析了其能耗及CO2 排放 。结果表明 , 同时推广大型煤气化技术 、低压甲醇合成技术等常规绿色技术和 CCS 技术 、绿氢与 CO2 制烯烃技术等突破性绿色技术是煤化工行业最优的低碳转型路径。

关键词:煤化工行业;  能源技术优化建模 ; 低碳转型路径 ;  CO2 排放 ;  能源消耗

政策建议

1)  由于煤化工行业的能耗和 CO2 排放有较大可能会在未来较长一段时间内持续增长 , 需重视煤化工行业绿色发展工作 , 尽快转变其高能耗、高排放行业特征 , 在未有重大先进技术突破前 , 应严格把控煤化工行业新增产能 , 扩大丙烷脱氢和原料轻质化的蒸汽裂解生产路线规模 ,  以满足社会日益增长的化工产品需求。

2)  推动煤化工行业低碳转型需重视常规绿色技术的推广部署 。在煤化工行业关键技术未取得重大突破前 ,  推广 Shell 粉煤浆气化技术 、航天粉煤气化技术以及焦炉精准加热控制技术等常规绿色技术是煤化工行业实现绿色发展的主要手段。

3)  要加大突破性绿色技术的创新发展 。当前突破性绿色技术发展不够成熟 , 经济成本远高于常规绿色技术 , 无法实现工业化。但突破性绿色技术可以打破常规绿色技术在煤化工行业的减排瓶颈 , 从生产原料端和末端治理方面加大 CO2 减排力度。所以应加大对 CCS、绿氢与 CO2 制甲醇等突破性绿色技术的研发投入 , 降低生产成本 , 加速其工业化应用。

部分图表


作者简介


余碧莹教授

《煤炭经济研究》编委

余碧莹,北京理工大学教授,博士生导师。国家杰出青年基金获得者、国家优秀青年科学基金获得者、北京市自然科学基金杰出青年基金获得者,第十七届中国青年科技奖获得者。现任北京理工大学能源与环境政策研究中心副主任,兼任中国“双法”研究会能源经济与管理分会副秘书长、常务理事等。受邀担任Applied Energy等多份期刊的副主编或编委。2012年获日本广岛大学工学博士学位,曾任日本京都大学JSPS特别研究员、英国伦敦大学(UCL)访问研究员、日本广岛大学助理教授。

长期从事能源与环境管理的研究和教学工作,在能源系统建模、碳减排技术经济管理、全球气候政策设计等领域开展了系列研究工作。主持了包括国家自然科学基金、国家重点研发“科技冬奥”专项课题、国家统计局重大统计专项等重要科研任务10余项。在《自然》子刊Nature Energy, Nature Climate Change, Nature Communications等国内外知名期刊上发表学术论文60余篇。多项成果被遴选为《自然》期刊重点关注(全球不超过1%入选)和亮点研究,得到联合国IPCC报告正面引用以及泰晤士报、卫报、人民网等50多个国家主流媒体的广泛关注和报道。出版著作5部。获教育部自然科学一等奖等多项奖励和荣誉。完成多份政策咨询报告,部分得到中央领导肯定性批示和重视,支撑国家碳中和决策和能源发展规划。

戴盈,余碧莹,杨星义,等.中国煤化工行业低碳转型路径优化研究[J].煤炭经济研究,2024,44(1):129-140.

  责任编辑:宫在芹
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