低碳经济中的清洁煤电与煤气化
□ 齐鲁证券
2月28日，十一届全国人大常委会第十三次会议提出，中国将采取四项措施大力发展绿色经济、低碳经济，
并在低碳能源上实施多项措施。另外，中国将逐步建立和完善有关温室气体排放的统计监测和分解考核体系，切实
保障实现控制温室气体排放行动目标。
清洁煤电技术是碳减排的必然选择
2009年我国能源消费总量为31亿t标准煤，到2020年中国的一次能源需求量将达44亿t标准煤，年平均增
速3.2%。2020年为达到单位GDP 碳排放下降40％～45％的目标，我国CO2减排总量预计为60亿～70亿t。2020
年电力部门的CO2减排量至少需要达到30亿～40亿t（见图1），可再生能源在最大的规划潜力情况下，也只能达
到目标减排量的一半，剩下的缺口仍需要依靠洁煤电技术填补。在节能减排的大背景下，开发煤清洁转化高效利用
技术是最有效的途径之一，也是我国以煤为主的能源生产和消费结构下解决环境问题的一个必然选择。
煤气化不仅是清洁煤电的关键技术
煤气化制得的煤气除了用于IGCC清洁煤发电，在燃料和化工领域占居重要的位置，可以用来制备合成氨和甲
醇以及其他包括尿素等各类氮肥、硝酸、联碱、二甲醚、烯烃和醋酸等。煤炭气化近年来在国外得到较大发展，目
的是为煤气化联合循环及多联产以及煤炭的液化提供理想的气源，扩大气化煤种，提高处理能力和转换效率，减少
污染物排放。
煤炭气化技术在100多年历史的研究开发与商业化应用中，相继开发出多种气化技术和工艺，按生产装置化学
工程特征分类。气化技术可分为：固定床气化、流化床气化、气流床气化、熔融床气化和地下煤炭气化技术几大类。
我国多数正在运行的气化炉为水煤气或半水煤气固定床。气流床技术正在新起，目前世界上已经商业化的大型
（250MW 以上）电站都采用气流床，有代表性的是以水煤浆为原料的德士古和以干煤粉为原料的壳牌。
目前全国有近万台气化炉在运行，其中90%中小企业采用的气化技术是常压水煤气发生炉，其他气化技术还有
固定床Lurgi炉、湿法进料气流床德士古炉和干法进料气流床壳牌炉。通过引进国外技术和设备，固定床、流化床
和气流床煤炭气化技术均已得到应用，相继引进和签约了20余套大型Lurgi、德士古和壳牌气化装置，煤炭地下
气化也得到了一定程度的推广和利用，大型工业化试验正在进行。目前新建项目已很少采用固定床气化装置。我国
目前采用煤气化技术大都用来生产化工合成气和城市煤气、近年来有用于多联产的规划和示范项目。
国内煤气化技术研究方面，中国科学院山西煤化所和华东理工大学等单位分别在流化床和气流床煤气化技术开
发方面都取得重大成果，多喷嘴对置水煤浆气化等技术是拥有了自主知识产权的煤气化核心技术。西安热研究院有
限公司开发的两段式干煤粉加压气化技术和中国航天科技集团公司北京航天动力研究所研制的航天炉，具有投资
少，工期短，操作简便等优点，适应中国煤化工产业的实际，正在示范推广中。
1.碳一化工产业链
①原煤→合成气→合成氨→联碱→农业、食品、建筑材料等领域 以原煤为原料，经合成气生产合成氨，建
设大型联碱装置，生产食品纯碱、重质纯碱、农业氯化铵、工业氯化氨、小苏打等，广泛用于农业、食品加工、建
筑材料等领域。合成氨用于丙烯腈和乙醇胺的生产，实现煤化工和石油化工的结合（见图2）。
②原煤→合成气→甲醇→甲醛→聚甲醛→汽车、电子电器等领域 以原煤为原料，经合成气生产甲醇，甲醇
用于甲醛，再一步聚合成为聚甲醛，广泛用于汽车、电子电器等领域。甲醇还可以与CO 羰基合成生产醋酸，发展
醋酸下游产品。
③原煤→合成气→CO→醋酸→醋酸酯→涂料、油墨、医药等领域 以原煤为原料生产合成气，提纯其中的CO，
再与甲醇羰基合成生产醋酸，醋酸与丁醇、辛醇等生产醋酸酯，广泛用于涂料、油墨、医药等领域。醋酸还可以与
乙烯合成醋酸乙烯，发展醋酸乙烯下游产品如EVA、聚乙烯醇等，实现与石油化工的结合。
④原煤→合成气→丁辛醇→DOP→塑料加工等 以原煤为原料生产合成气，与丙烯羰基合成生产丁辛醇。丁醇、
辛醇可以与醋酸合成醋酸酯，用作溶剂。辛醇与苯酐反应生产DOP 等增塑剂，用于塑料加工。丁醇、辛醇还可以
用于丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯等，用于涂料等领域。
2.基于CCS 碳捕集的二氧化碳产业链
建设CO2分离和储存系统，发展CO2产业链。CO2 用途很广，但因气体运输困难限制其使用范围，主要用途有：
用于农作物增产的CO2气体肥料和合成尿素（化肥）；利用其惰性气体特性可作电弧焊接、灭火材料、清洗剂、杀
菌气体；用作制冷却剂，如食品冷却、冷冻、金属冷处理、医药上低温手术、低温环境测试、吹塑成型等；用作压
力源，如粉末灭火剂的压出剂、喷枪喷射剂等；用作铸型硬助剂、挤水泥浆、废水监测等；用作化学（化工）原料，
制备各种有机化学品，如制备甲烷、甲醇及其衍生物、甲酸、甲醛、低碳烃类、碳酸盐类及其聚合物等；用于驱油
以提高油田采收率。
3.制氢气、燃料电池产业链
进行新型煤制氢研究，用于燃料电池发电，该燃料电池是在一定条件下使燃料(主要是H2)和氧化剂(空气中的
O2)发电化学反应，将化学能直接转换为电能和热能的过程。与常规电池的不同：只要有燃料和氧化剂供给，就会
有持续不断的电力输出，采用煤气化燃料电池联合循环(IGFC）可在IGCC 的基础上提高发电效率，降低污染物排
放量。
相关上市公司一览
重点领域 所属子行业 相关上市公司
电力 电力 华能国际、华电国际、粤电力
煤化工 新型煤化工 中煤能源、兖州煤业、兰花科创、中国神华
广汇股份、中国石化、潞安环能、伊泰B
工业节能 余热锅炉 海陆重工、华光股份、东方电气、烟台冰轮
清洁煤技术 中国神华、华光股份、海陆重工、科达机电
东方电气、天科股份、中核科技、国电南自
煤层气利用 中国石油、中国石化、潞安环能、准油股份
石油济柴、天科股份、中煤能源、西山煤电