距今大约2000多年前，古希腊开始开采和利用煤炭，而中国则是在3000多年前就开始以煤炭作为燃料的。但是，煤炭的真正被广泛用作能源是17世纪以后的事了，进入了17世纪后，由于手工业的蓬勃发展，木柴作为燃料越来越不能满足人类的需要了，于是煤炭便取代了木柴成为世界的主要能源。

煤炭开发最早完成从手工生产向机械化生产过渡的是英国。从 18 世纪 60年代英国的产业革命开始的，蒸汽机的发明，更巩固了煤炭在能源中的地位，从此开始煤炭成了世界工业化的动力基础，也成了世界主要能源之一。时至今日，我们对于煤炭的依赖也没有减少。

目前，在我国不少城市出现雾霾、空气质量下降的情况下，不少人包括社会舆论将矛头直接指向煤炭，提出“去煤化”。其实，这是不了解中国能源资源的主观臆想。事实上，我国能源资源结构有一个不容忽视的特点，那就是“多煤、贫油、少气(天然气)”。煤炭占我国一次能源生产的70%以上。在别的能源矿产开发没有取得足以改变现有格局的情况下，在今后一段相当长的时间内，煤炭仍将是我国的主要能源资源。

我国能源系统亟待解决两大问题

以高耗能、尤其耗煤为主换取发展，造成严重的生态环境影响；由于技术路径锁定效应（行为习惯、思想意识、体制机制、基础设施、既有产能），这种方式仍有较大的惯性。

油气的发展面临国内资源不足和国际价格波动等问题，受到一定限制；核和可再生能源发展困难重重，供应过剩（弃风弃光等）、电网接纳、经济性等；节能面临缺乏投资、环保意识不强、基础设施和产能锁定等一系列挑战。

煤炭清洁高效转化如何实现？

1.先进的燃煤发电技术

一是采用先进的燃煤发电技术，进一步提高能效，减少排放。如：上海外高桥第三发电厂。

该厂当前的实际运行性能，在全年平均负荷率为75%～81%的条件下，其实际全年平均供电煤耗（包括脱硫和脱硝）276gce/kWh，折算到额定负荷下的供电煤耗为264gce/kWh，全年平均实际供电效率（包括脱硫和脱硝）为44.5%，折算至额定负荷工况，则供电效率应为46.5%。而2015年全国发电平均煤耗 318gce/kWh。排放浓度：粉尘排放7.55mg/m3；二氧化硫17.7mg/m3；氮氧化物15.19mg/m3，已经达到了气体燃料的排放指标。

对比原世界运行效率最高的丹麦Nordjylland电厂3号411MW两次再热、低温海水冷却机组，2009年供电煤耗（不含供热）286.08gce/kWh（净效率42.93%），平均发电负荷率89%。折合75%负荷率下的供电煤耗288.48gce/kWh。应该说，我国的燃煤发电技术是走在世界前列的。

但减排的根本问题是CO2的捕捉与处理，这是上海外高桥第三发电厂模式所不能处理的问题。

2.整体煤气化联合循环 IGCC

IGCC即整体煤气化联合循环（Integrated Gasification Combined Cycle），是将煤气化技术和联合循环相结合的动力系统。华能公司在天津建成了一套200MW级的IGCC电站。

华能天津IGCC电站示范项目（已投运）鸟瞰图

IGCC技术把洁净的煤气化技术与高效的燃气──蒸汽联合循环发电系统结合起来，既有高发电效率，又有极好的环保性能，是一种有发展前景的洁净煤发电技术。IGCC系统的供电效率为41%，捕捉CO2较容易，但由于单位装机投资较大，所以，以气化为基础的IGCC只用于发电在经济上有较大问题，暂不适合推广。

IGCC发电技术流程示意图

3.煤基多联产能源系统技术

煤基多联产是指利用从单一的设备（气化炉）中产生的"合成气"（主要成分为CO+H2），来进行跨行业、跨部门的生产，以得到多种具有高附加值的化工产品、液体燃料（甲醇、F-T合成燃料、二甲醇、城市煤气、氢气）、以及用于工艺过程的热和进行发电等。

多联产可以实现煤炭的多维度梯级利用，其应用过程相互耦合，实现能量流、物质流等总体优化。做到了氢碳比合理优化利用，尽量减少“无谓”的化学放热过程，并实现热量的梯级利用、压力潜力和物质的充分利用。

另外，电力与化工在运行中可起相互调峰的作用。通过过程集成，联产系统可以在能量利用上获得收益。与单产系统相比，并联系统中获得的节煤收益甚微；而串联系统的节煤效果显著，特别是串联无变换系统，节煤率能够达到8%。

此外，伴随单元技术进步，如高温合成气净化、离子膜分离制氧、1700摄氏度燃气轮机及水煤浆预热等技术，多联产能效可以进一步地提升。

多联产是综合解决我国能源问题的重要方案。

1、有助于缓解能源总量要求

联合生产多种产品，效率提高可以减少总量需求；采用高硫煤拓展了煤炭资源的利用。

2、有助于缓解液体燃料短缺

可以大规模地生产甲醇、二甲醚、F-T合成油和氢等替代燃料，缓解石油进口压力。

3、彻底解决燃煤污染问题

完全消除常规燃煤污染物排放，重金属等痕量污染物脱除更经济。用甲醇来采暖、小锅炉、窑炉，可大幅度减少散煤燃烧。

4、有助于解决快速城市化引起的小城镇和农村洁净能源问题

为具有天然气管道的城镇提供城市煤气，煤制DME可以作为LPG的补充或替代物，很可能是小城镇尤其是住宅高度分散的农村地区的重要解决方案。

5、满足未来减排CO2的需要

煤气化系统可以以较小的成本捕捉CO2。在煤的清洁高效利用方面电化共轨有很大潜力，是煤炭发展的重要方向。

煤炭在中国的基础能源地位，决定了其在中国能源革命中的主角身份。因此，中国能源革命的方向不是“去煤”，而是“净煤”，即煤炭洁净化。煤炭的发展方向是高效、清洁利用和可持续发展，把煤炭开采和利用对社会的影响降到最低程度，这应该是中国能源未来发展的方向之一，也是现实选择。