美國是一個煤炭資源豐富的國家。據(jù)百度百科顯示,目前,美國已探明煤炭儲量居世界第一,達2466.43億噸,緊接著是俄羅斯1570.10億噸和中國1145億噸。在美國的煤炭資源中,煙煤占51%,次煙煤占38.5%,無煙煤占1.5%,褐煤占9%。美國煤炭資源分布較為普遍,50個州中31個州埋藏有煤,密西西比河以東地區(qū)占探明儲量的45%,以西地區(qū)占55%。東部煤的質量優(yōu)于西部,生產(chǎn)優(yōu)質煉焦煤,動力煤和無煙煤;西部多產(chǎn)煙煤和褐煤。已探明的煤炭資源的埋藏深度一般都不超過300米,有1/3可露天開采。美國的主要煤田有阿巴拉契煤田、伊利諾依煤田、中西部煤田、尤寧堡煤田、波德河煤田、尤塔固煤田、格林河煤田、圣胡安煤田和科爾維爾高煤田,開發(fā)強度和儲量最大的2個煤田是東部的阿巴拉契亞煤田和醅的波德河煤田。
美國每年的煤炭消費量在10億噸以上,僅次于中國。如何清潔高效地使用煤炭,一直是美國的國家課題。1986年3月美國率先推出“潔凈煤技術示范計劃(CCTP)”,主要包含4個方面:(1)先進的燃煤發(fā)電技術(整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電-IGCC,流化床燃燒-CFBC,改進燃燒和直接燃煤熱機);(2)環(huán)境保護設備(NOX與SOX控制);(3)煤炭加工成潔凈能源技術(洗選、溫和氣化、液化);(4)工業(yè)應用(煉鐵、水泥及其他行業(yè)控制硫、氮、灰塵排放和煙氣回收洗滌等),共實施了30多個示范項目,取得了大量的工程技術成果。美國這一輪的潔凈煤技術示范技術中的許多成果目前已在世界各地大量實現(xiàn)了商業(yè)化,如德士古水煤漿氣化技術、大型低熱值燃氣輪機等均是這一階段示范計劃的成果。
巧合的是,進入21世紀以來,在中國煤化工示范項目興起的同時,美國能源部在煤氣化生產(chǎn)清潔能源、化學品、IGCC等領域也重點支持了一批潔凈煤技術產(chǎn)業(yè)化示范項目,主要包括煤和生物質氣化、氣體凈化、制氫、燃料和化學品合成等技術。據(jù)美國能源部公布及其他來源渠道統(tǒng)計,2006年以來,美國在潔凈煤技術示范項目方面的投入達136多億美元。其主要的示范項目有:
隨著空氣質量立法和頁巖氣的開采,近年來美國的煤炭產(chǎn)業(yè)日益萎縮。2008年,“煤老大”仍主導著美國的電力供應,而到2012年6月份,天然氣取代了煤炭成為美國電力供應的最大來源。而且,為了碧水藍天潔凈空氣,美國正考慮徹底停止煤炭業(yè)。不過,美國對潔凈煤示范技術的投入和取得的一系列技術成果,對正在開展煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范的中國具有深刻的啟示。