清华大学学生碳中和研究协会

2025年暑期调研

山西太原依托煤炭资源禀赋，长期面临产业结构单一、能源依赖度高的挑战。2025年，其煤炭先进产能占比虽达83%，但碳排放强度仍高于全国平均水平，被列入首批国家碳达峰试点城市。陕西西安则以特大城市经济增长与减排平衡为核心任务，2024年工业增加值增速迈进，但高耗能产业占比仍高，为此提出 “4 3 3 6”减污降碳协同创新模式。

该活动属于内蒙古近零排放示范工程项目，是由内蒙古老牛慈善基金会联合中华环保联合会、深圳市龙岗区科创可持续发展研究院、清华大学环境学院、伊金霍洛旗减碳生态振兴基金会、万科公益基金会多方联合发起，为加速推进实现“双碳”目标，围绕我国构建绿色低碳循环的经济体系，有效地降低发展的资源环境代价，旨在认真贯彻落实党中央、国务院有关碳达峰、碳中和的决策部署，推进降碳减排扩绿增长，助力推进实现“双碳”目标。

聚焦#太原与西安两地，通过组织实地参访能源领域头部企业与研究院，开展深入交流，调研风光储氢协同应用与煤电一体化技术升级情况，探索能源安全与低碳目标的动态平衡路径；同时剖析产业链重组（如氢能-化工耦合）与空间格局优化（如产城融合园区）的协同机制，见证资源型城市实现工业增长与碳排放强度同步下降的绿色转型范式。

清洁煤技术与CCUS

清洁煤技术与CCUS在城市实现碳中和目标中扮演着关键角色。作为当前能源体系的"压舱石"，煤电以不足40%的装机占比承担了我国70%的顶峰保供任务，但其碳排放占全国总量的40%，转型迫在眉睫。CCUS则是解锁煤炭"近零排放"的关键过滤器，通过与煤炭高效利用与燃料替代技术集成应用，可推动煤电“近零排放”。

山西瑞光热电有限责任公司节能减排与CCUS示范

山西瑞光热电有限责任公司于2012年1月投产发电2台300MW热电联产机组，年可发电30亿千瓦时，年总供热量800万吉焦，为太原和晋中两市2400万平方米的区域供热。2022年1月习近平总书记来到瑞光热电考察调研，为积极稳妥推动实现碳达峰碳中和目标作出重要指示，强调“富煤贫油少气是我国国情，要夯实国内能源生产基础，保障煤炭供应安全，统筹抓好煤炭清洁低碳发展、多元化利用、综合储运这篇大文章，加快绿色低碳技术攻关，持续推动产业结构优化升级”。

在节能减排示范方面，瑞光热电积极开展蒸汽余热利用、提供供电供热协调性、烟气余热利用，大幅提高机组的热效率，全年平均供电煤耗降至281g/kWh以下。瑞光热电积极开展锅炉智慧燃烧及能效提升技术改造，充分利用公司现有场地以部署分布式光伏发电与小型风力发电设施，并规划建设“钒液流电池 蓄热储罐”热电解耦项目，进一步提高安全低碳保供与灵活调节能力。此外，瑞光热电还建设了烟气二氧化碳捕集系统，全年可生产食品级二氧化碳3000吨，为规模化开展CCUS应用提供了重要的项目示范。瑞光电站荣获了“国家煤电节能减排示范电站”等荣誉称号，在绿色发展、数智赋能等方面扛起时代使命，持续走在前列。

瑞光热电厂业务宣传片

支队成员参观电厂储煤场

热电厂烟气净化、脱硝、提纯与CO2捕集工艺路线

园区内

CO2吸收塔

怀柔实验室山西研究院煤层气提纯技术与碳捕集装备研发

怀柔实验室山西研究院的煤化工研究任务包括煤炭燃烧、气化、热解和直接液化，其承担的“循环流化床复合燃烧快速调峰关键技术“创下全球最快循环流化床机组升负荷速率新纪录，单台350MW调峰系统初投资仅占机组初投资的0.2%，但年减排CO2约33万吨。

我国浅层煤层气资源丰富，但因技术限制利用率较低，针对浓度≤5%的极低浓度浅层煤层气，研究院研发了分子筛吸附体提浓装置，将瓦斯浓度提高至5%~16%，解决了中小煤矿气源的移动化处理难题，实现了含水瓦斯的高效富集。在CCUS方面，研究院开发聚合物气体分离膜，针对煤化工尾气中CO2和N2混合气体的分离需求，捕集成本降至160元/吨以下，显著低于主流胺吸收法。

支队成员与研究院领导座谈交流

清华大学山西清洁能源研究院晋华炉技术改造与煤气化低碳突破

针对中国储量丰富的高灰熔点煤（灰熔点＞1500°C），基于清华炉升级的晋华炉，通过膜式水冷壁结构实现炉内温度分区调控，突破气化炉“结渣”瓶颈，使此类煤种无需掺配低灰熔点煤即可直接高效气化，在降低原料成本的同时避免因掺混导致的额外碳排放。结合水煤浆气化与蒸汽循环技术，晋华炉将副产高压蒸汽用于驱动空分装置或发电，形成“气化-发电-蒸汽”三联供体系，全系统能量回收效率达国际领先水平。此外，山西清洁能源研究院正开展污泥协同气化等固废协同资源化、生物质共气化等煤化工向绿色燃料转型的技术研究，为中国实现“煤化工不增碳”目标提供了可复用的技术范本。

研究院展厅内水煤浆水冷壁辐射废锅气化炉流程模型

研究院展厅内

新能源业务宣传片

清华大学学生碳中和研究协会

支队与调研单位合影

实践支队人员 | 夏成琪 董玥岑 冯健恒 安康欣 樊景月

供稿 | 清华大学学生碳中和研究协会

编辑 | 董玥岑

审核 | 王小刚 邱渝