美国煤炭资源利用及其洁净煤技术计划

陈柳钦

美国的煤炭资源丰富，资源赋存条件优越，属一类国家。美国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一，也是最主要的煤炭生产国和出口国。在探明储量中，烟煤占51.0%，次烟煤占38%，褐煤占9.47%，无烟煤占1.6%，适于露天开采的占32.7%。美国按地理位置将煤炭资源分为三大地区，即东部阿巴拉契亚地区，中部地区和西部地区。按行政位置划分，煤炭储量主要集中在科罗拉多、伊利诺依、蒙大拿、宾夕法尼亚、俄亥俄、西弗吉尼亚、怀俄明和肯塔基8个州，煤炭储量占全美的84%。美国适于炼焦的煤炭资源较为丰富，约占探明储量的35%；但低挥发分烟煤储量有限，只占探明储量的1.1%。炼焦煤的主要产地是阿巴拉契亚煤田，西部也有一些重要的烟煤产区。无烟煤资源有限，主要集中于宾夕法尼亚，阿拉斯加、新墨西哥、犹他州、弗吉尼亚也有少部分储量。

自19世纪工业革命以来，煤炭一直是美国国民经济的主要动力保证，分别约占国内一次能源生产和一次能源消费比重的32.7％和22.8％。美国生产的煤几乎全部用于发电，煤电在美国电力工业中占有重要位置，煤炭占发电比重50％以上。煤炭储量以美国目前的生产水平可以开采250年。

美国联邦政府及州政府对煤炭工业的管理主要是资源的评估及有偿使用、采矿许可证的颁发 、税收等。政府不管煤炭的生产经营，但从环保的角度管理煤炭的使用。虽然污染问题一直困扰着煤炭业，但最新的技术已大大改善了煤炭的燃烧功效，而美国政府为了扶植新型煤炭混合燃料业，已经将一些环保标准的实施期限延后，使得以煤为主要燃料的发电业蒸蒸日上。煤炭在未来美国能源蓝图中将扮演极为重要的角色。以煤炭等物质为混合原料，以氢能为最终产品的混合能源，将是未来一段时间美国集中研发的方向。

美国煤炭资源管理是自上而下的管理，在宏观层面上，随美国整个能源战略、规划的调整而调整，这类工作主要由能源部负责，同时能源部还承担能源技术研发及信息服务方面的职能。微观层次上的管理，包括煤炭租约的设置、发放、监管以及矿山环境问题等，由内政部负责。同时，内政部也负责能源战略框架下煤炭资源规划的制定 ，比如煤炭租约的时空安排等。煤炭资源的微观管理职能，包括租约发放、资源勘查开发的监督、收益征收与分配等微观管理方面的内容 ，由内政部负责。同时，内政部还负责煤炭资源规划、煤炭租约安排等。煤炭资源管理的不同职能在内政部内部也有分工，主要涉及到土地管理局、矿产管理局、露天采矿复垦局等。

美国联邦政府根据法规对煤炭资源开采企业进行环保监督和管理。对煤炭资源开发和利用有较大影响的法规主要有：《露天开采控制与复田法》、《污染预防法》、《洁净空气法》、《矿物租借法》、《煤炭租借法修正案》、《水污染控制法》、《固体废物处理法》、《国家环境政策法》、《濒危物种法》、《联邦土地政策与管理法》、《洁净空气法修正案》、《国家环保法》等。比如法律规定：国家公园、野生动物保护区、原始和景观河流、休耕地和沼泽地等不准租借。由于对煤炭资源实施有偿使用，并加强了对煤炭资源的系统管理，美国煤炭资源得到了充分利用。煤炭资源总回收率为80.83％，资源平均回收率井工矿为57.13％，露天矿为90.8％。 

美国是世界煤炭第一消费大国。美国虽然一直呼吁要减少对煤炭的开采，以保护整个地球的生态环境，但同时又不惜以牺牲环境为代价，不断增加煤炭的产量，满足国内需求，以减少对石油的依赖。美国政府对煤炭工业主要采取政策鼓励和基础设施支持等措施，保护国内煤炭工业的国际市场竞争力。美国一直十分重视煤炭资源的开发和利用，虽然自1997年后，其产量和消费量均退居世界第二，但每年仍高达近10亿吨。布什政府执政后，更是强化了煤炭开发利用引导政策，实现煤炭来源的多样化，以便更好适应煤炭市场的变化。2001年，美国面临自20世纪70年代石油禁运以来最严重的能源短缺，为了满足当前需要，布什总统就任后的第二周就成立了“国家能源政策研究组”，并公布了新的国家能源政策。新政策确定了煤炭是主要发电燃料；同时为促进环境的保护和改善，美国积极研究开发洁净煤技术，提出“黑煤变绿煤”，即利用先进的洁净煤技术使黑色煤炭变成环保型煤炭。为达到这一目标，美国政府不惜巨资研究开发洁净煤技术。在2004年财年预算中，用于支持煤炭科研项目的资金为3.156亿美元，其中有500万美元用于煤生产洁净燃料的研究项目。为促进环境保护，国家能源政策研究组建议总统指示能源部在今后10年中投资20亿美元，资助洁净煤技术的研究；支持现有的研究与开发减税长期化；指示各机构寻求鼓励环境技术取得进步的法规方法。另外，美国还鼓励利用煤层气，采取各种优惠政策和开发先进技术，这一系列措施使得美国对煤层气的利用从原来占天然气利用总量的1%提高到17%。

 2005年8月8日，美国总统布什签署了新的能源法案《国家能源政策法-2005》。这是近40年来包含内容最广泛的能源法。这部法律明确规定，将鼓励提高能源效率和能源节约，促进发展替代能源和可再生能源，减少对国外能源的依赖，加强和提升电网水平，鼓励扩大核电站建设等。这部能源法规定，美国联邦政府将对新型核能电站提供免税优惠和贷款担保，并拨款开发清洁煤炭技术。为了减少燃煤对环境造成的污染，美国致力于通过煤炭气化与液化等加工方法使原煤转化成高能量密度的低硫低灰燃料，从而满足美国清洁大气法修正案(CAAA)的要求。

洁净煤技术的研究开发在美国能源战略与政策中占有举足轻重的地位。洁净煤技术是指在煤炭从开发到利用全过程中，旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。洁净煤技术是一个包括许多先进的常规技术、高新技术，甚至某些尖端技术的涉及多层次、多学科的技术群。从洁净煤技术的投资额和研究范围看，美国对洁净煤技术的重视程度远远高于日本和欧洲等发达国家。美国洁净煤技术示范计划（CCTP）的基本目标是：（1）保障能源稳定供应，降低对石油的依赖；（2）提高能源供应与消费效率；（3）以提高效率及使用清洁能源为前提，实现减少污染，保护和改善环境。 美国的洁净煤技术示范计划包括6个工业应用示范项目，这些项目是：用煤代替40%焦炭的炼铁法；直接还原炼铁与发电一体化；减少水泥窑炉的排放与固体废渣的产生；工业化规模的排渣式燃烧装置；脉冲燃烧系统等。这6个工业应用示范项目共投资11.18亿美元。

 奥巴马政府也致力于大力发展清洁能源，推进洁净煤技术的发展和应用，并加强国际合作。从能源战略角度看，美国已把洁净煤技术视为创新技术，并力求用先进的洁净煤技术占领国际市场。

（作者为中国能源经济研究院首席研究员，教授）