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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
双碳战略中煤气共采技术发展路径的思考
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  • 作者

    李树刚张静非林海飞丁洋白杨周雨璇朱冰戴政

  • 单位

    西安科技大学安全科学与工程学院西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点试验室煤炭行业西部矿井瓦斯智能抽采工程研究中心

  • 摘要

    自提出“双碳”目标以来,我国生态文明建设已进入以降碳为重点战略方向的关键时期。煤炭作为兜底能源的地位短期内不会改变,能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变的核心即为CH4-CO2协同减排。作者在精准分析碳达峰、碳中和阶段煤矿CH4-CO2双重碳减排面临挑战的基础上,明确了双碳战略中煤气共采技术发展需结合现状需求-技术攻关-政策驱动的核心原则,制定了双碳战略中煤气共采技术的发展路径,论述了其中的关键技术问题。碳达峰阶段,CH4减排以排放源管控为基础视角,核心为瓦斯抽采-利用全周期碳减排关键技术,包含瓦斯富集区靶向精准抽采技术、低渗煤层增透及注气驱替增流抽采技术、关闭矿井瓦斯逃逸通道封堵减碳技术、瓦斯富集-提浓-利用一体化技术,目的是大幅提升高浓度瓦斯抽采-利用效率,减少低浓度及通风瓦斯碳排放;CO2减排以“CCUS+生态碳汇”全域负碳排放技术为核心,包含煤层CO2封存、工业固废采空区充填协同CO2地质封存、煤矿碳封存区域土壤-地表-大气异常监测及生态碳汇技术,进一步吸纳烟道气或纯CO2排放。碳中和阶段核心任务是实现CH4-CO2(近)零碳排放,CO2减排应当由技术攻关示范工程转变为规模化应用阶段,并建立全生命周期煤矿CH4-CO2排放智能监测及动态管控技术体系,实现监测管控技术手段与碳排放环节深度匹配、碳排放监测管控云平台与煤矿全局监控系统深度对接。最后对未来煤气共采体系绿色低碳发展提出了自身见解与思考:①继续深化“高效精准抽采+全浓度梯级利用”煤矿CH4零排放技术模式;②持续攻关“CO2工程封存+生态碳汇”CO2零排放技术体系;③积极探索煤矿“零碳智慧园区”综合解决方案,形成激励和倒逼并重的煤矿碳减排政策支持体系。

  • 关键词

    双碳4-CO2协同减排

  • 文章目录

    0 引言
    1 面临的挑战
    1.1 高浓度瓦斯抽采-利用效率亟需提高,低浓度及通风瓦斯碳排放量逐年增加
    1.2 极端天气及油气能源依存不稳定性加剧煤炭生产及其下游加工利用行业碳排放
    4-CO2动态监测及管控技术体系不完善'>1.3 煤炭企业全生命周期CH4-CO2动态监测及管控技术体系不完善
    4-CO2协同减排技术标准-法律法规布局滞后'>1.4 CH4-CO2协同减排技术标准-法律法规布局滞后
    2 煤气共采技术发展路径
    2.1 发展路径制定的核心原则
    2.2 发展路径
    3 关键技术问题及解决途径
    3.1 瓦斯抽采-利用全周期碳减排关键技术
    3.2 “CCUS+生态碳汇”全域负碳排放技术
    4-CO2排放智能监测及动态管控技术体系'>3.3 全生命周期煤矿CH4-CO2排放智能监测及动态管控技术体系
    4 思考与建议
    4零排放技术模式'>4.1 继续深化“高效精准抽采+全浓度梯级利用”煤矿CH4零排放技术模式
    2工程封存+生态碳汇”CO2零排放技术体系'>4.2 持续攻关“CO2工程封存+生态碳汇”CO2零排放技术体系
    4.3 积极探索煤矿“零碳智慧园区”综合解决方案,形成激励和倒逼并重的煤矿碳减排政策支持体系
    5 结论

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