上述5轮示范计划项日，涉及4个主要应用领域：
1）先进发电技术：包括常压循环流化床燃烧发电、增压流化床联合循环发电、煤气化联合循环发电、煤气化燃料电池发电、磁流体发电等项目。目前已完成常压循环流化床锅炉示范项目和增压流化床锅炉示范项目。几项煤气化联合循环发电示范项目也分别于1996年和1997年投入运行。
美国是世界上最大的能源消费国,其中煤炭约占1/4左右。1999年美国硬煤产量达914亿ｔ,居世界第2位。据统计,美国国内煤炭消费量的80%用于发电,电煤约占美国电力一次能源消费的56%左右。由于美国电力消费一直不断增长,而且煤炭又是美国电力一次能源消费的主体,因此美国非常重视先进发电系统的研究。先进发电系统是美国洁净煤技术2000财政年度最主要的资助项目。
美国洁净煤技术示范计划包括15个先进发电系统的项目,其中6个是流化床燃烧项目(FBC),6个是煤气化联合循环发电系统(IGCC),3个是先进燃烧热机系统(ACHE)。这些先进发电系统中,新的装机容量约为1200MW,改建的装机容量约为650MW以上,全部投资约为48.1亿美元,约占洁净煤技术全部投资的67%。先进发电系统能使温室气体的排放放减少20%以上,同时能大大减少SO2、NOX和悬浮颗粒物的排放。电厂排放的SO2和炉渣等废物经过二次加工,又可转化成建材和石膏板等副产品。示范结果显示,先进发电系统不会对环境造成污染。美国的洁净煤技术专家认为,先进发电系统对美国21世纪电力的发展有十分重要的意义。美国能源部的研究指出,随着先进发电技术的进展,到2015年,燃煤发电的效率将由目前的33%左右提高到60%左右,而SO2、NOX和总悬浮颗粒物(TSP)的排放量将减少90%左右,CO2的排放量也将减少0.5%左右。另外,随着电力的发展,工业和民用终端用户将不再直接燃烧煤炭,而改用电力。
2）环境控制设备：主要包括各种低NO调燃烧器、燃料脱硫技术、烟气脱硫装置等项日，到1996年底已完成11个示范项目。
洁净煤技术是旨在减少燃煤对环境的污染与提高煤炭利用效率的新一代煤炭加工技术,该技术体现了低污染和高效率的特点。环境控制技术主要涉及烟道气的净化,目的是向众多的燃煤锅炉提供各种有效的能防止有害气体污染大气的方法。美国洁净煤技术示范计划包括19个环境控制项目,其中7个项目是NOX排放控制装置,5个项目是SO2排放控制装置,6个项目是SO2/NOX排放控制装置。这18个环境控制项目共投资6.86亿美元。目前,17个环境控制项目已基本完成,并在2000年底之前提出了研究报告。
3）清洁煤制备技术：包括选煤、煤质专家系统、煤温和气化技术、煤液化技术等项目。总投资5.21亿美元。
为了减少燃煤对环境造成的污染,可以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。洁净煤技术示范计划包括4个生产洁净燃料的煤炭加工项目,2个项目涉及工业锅炉用高能量密度低硫燃料的加工,其中一个项目还同时生产化工用或运输用液体燃料；第3个项目是甲醇生产示范厂；第4个项目是专用的计算机软件系统,该系统可以对高能量密度固体燃料、水煤浆与油煤浆等煤的混合燃料进行环境、运行与成本等方面的评估。
4）工业应用项目：包括在钢铁工业、水泥工业等的应用性示范项日。美国CCTP项目采用公开招标的方式进行优选，项目经费由政府资助（约1/3）和企业分担筹集。
工业耗煤是煤炭消费的大户,钢铁和建材就是主要耗能工业。据统计,钢铁工业约占世界硬煤消费总量的16%左右,其它工业约占21%左右,电力约占57%左右。对于经济合作与发展组织(OECD)来说,钢铁工业约占14.6%,其它工业约占5.6%,电力约占79%。为了减少工业耗煤对环境的污染,研究重点主要是钢铁工业、炼焦工业和水泥工业等。
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。
（二） 日本“新阳光计划”
日本是一个能源资源贫乏的国家,能源需求的81.5%依赖进口,1999年日本进口煤炭1.33亿ｔ,是世界上最大的煤炭进口国。为了摆脱对进口能源的依赖,日本的能源政策强调新能源和可再生能源的开发。日本近年来开始较大幅度的增加煤炭的消费量，发展洁净煤技术成为热点。正在开发的项目包括 (1) 提高煤炭利用效率的技术，如IGCC、CFBC和PFBC；(2) 脱硫、脱氮技术，如先进的煤炭洗选技术，氧燃烧技术，先进的废烟处理技术，先进的焦炭生产技术等；(3) 煤炭转化技术，如煤炭直接液化，加氢气化，煤气化联合燃料电池和煤的热解等；(4) 粉煤灰的有效利用技术。
1、“新阳光计划”
日本于1993年提出了“新阳光计划”,该计划是将过去的“阳光计划”、“月光计划”和“地球环境技术研究开发制度”合并后形成的,主要涉及能源与环境的研究项目,在2020年前将投资15500亿日元。日本的洁净煤技术也包括在新阳光计划中,2000财政年度新阳光计划对洁净煤技术的投资为35.91亿日元,研究的重点是煤炭液化和煤炭气化等。
近些年,由于国际石油价格波动较大,而国际煤炭价格却相对稳定,因此日本又将燃煤火力发电作为发展重点。日本通产省于2000年公布了“21世纪煤炭计划”,该计划提出在2030年前分3个阶段研究开发洁净煤技术,其主要项目有:先进发电、高效燃烧、脱硫脱氮和降低烟尘、利用煤气的燃料电池、煤炭制造二甲醚和甲醇、水煤浆、煤炭液化和煤炭气化等。
2、“新阳光计划”的内容
日本于1993年在“新能源产业技术综合开发机构”（NEDO）内成立“洁净煤技术中心”（CCTC），负责全日本的新能源和洁净煤炭技术的规划、管理、协调和实施。作为“阳光计划”的一部分，日本的洁净煤技术开发从内容上分为两部分：
1）提高热效率，降低废气排放。如流化床燃烧、煤气化联合循环发电及煤气化燃料电池联合发电技术等。
2）进行煤炭预处理和烟气净化，包括燃前处理、燃烧过程中及燃后烟道气的脱硫脱氮、煤炭的有效利用等。目前，日本已在流化床燃烧技术、煤气化联合循环发电技术、煤液化技术、水煤浆技术、烟气净化技术、煤气化燃料电池发电技术等方面开展了研究开发工作，并取得了一定进展。
（三） 欧共体洁净煤发展计划
由于欧盟许多国家大幅度降低了煤炭的产量,因此欧盟的煤炭进口量呈上升趋势。据统计,1999年欧盟15国共进口煤炭1.5亿ｔ,这些煤炭主要用于发电和钢铁生产。1999年欧盟15国电力一次能源消费中煤炭约占25%左右,因此欧盟国家非常重视燃煤先进发电技术的研究。
英国的“能源白皮书”明确提出要把电厂的洁净煤技术作为研究开发的重点。1997年12月,在日本召开的气候变化框架条约第3次缔约国会议上通过了“京都议定书”,该议定书规定,发达国家在2008～2012年要减少温室气体排放50%以上。为了减少温室气体的排放,欧盟各国非常重视燃烧技术的研究。欧共体制定的“兆卡计划”，旨在促进欧洲能源利用新技术的开发，减少对石油的依赖和煤炭利用造成的环境污染，确保经济持续发展。其主要目标是减少CO2和其他温室气体排放，使燃煤发电更加洁净；通过提高效率减少煤炭消费。欧洲特别是德国在选煤、型煤加工、煤炭气化和液循环流化床燃烧技术、煤气化联合循环发电、烟气脱硫技术等方面取得了很大进步。
作者简介：张莲莲，女，1945年2月，大学，山西省社会科学院，研究员，荣获2002年度山西省“五一”劳动金质奖章（山西省劳动模范）、山西省2002-2003年度“创先争优”活动中评为优秀共产党员、荣获2003年度山西省“三八”红旗手称号。
