为全面提高煤炭可持续发展能力，实现煤炭开发利用与社会、经济、资源、环境协调发展，2011年中国工程院组织开展“中国煤炭清洁高效可持续开发利用战略研究”重大咨询项目，从煤炭资源、开采、提质、输运、燃烧、发电、多联产、转化、节能、减排的全产业链进行研究。研究论述了煤炭的战略地位与作用，总结分析了煤炭大规模开发利用带来的安全、生态、温室气体排放等一系列严峻问题，提出了我国煤炭清洁高效可持续开发利用战略的思路和目标。明确了我国煤炭“科学开发、全面提质、先进发电、转化升级、输配优化、节能减排、科技创新”的战略举措，

我国非常规天然气资源比较丰富，开发利用程度低，且有后发优势，加快非常规天然气资源开发利用对我国经济社会发展与能源安全具有重要战略意义。本文在客观评价四类非常规天然气资源潜力与开发趋势的基础上，提出了我国非常规天然气开发利用战略和措施建议。研究认为，我国页岩气、致密砂岩气和煤层气可采资源总量约为3.1×1013 m3，大约是常规天然气可采资源量的1.5倍，技术进步和国家政策扶持是实现非常规天然气资源大规模开发利用的关键。我国非常规天然气开发利用可采取“三步走”的路线，积极组织，加快发展，预计到2020年前后

能源是我国经济社会持续健康发展的重要物质基础，能源生产和消费革命是我国发展的必经之路。在我国，推动能源生产和消费革命作为国家发展战略已经开始逐步实施。本文从能源与经济社会关系的角度入手，指出推动能源生产和消费革命具有重要意义；阐述了我国能源革命的背景，结合发达国家的历史经验，分析了影响能源革命的重大问题；最后结合现状提出推动能源生产和消费革命的战略建议，为我国能源生产和消费革命提供参考和有力支撑。

目前能源“金三角”正处于发展战略机遇期，大规模的能源开发支持了区域经济快速增长，在我国能源格局中的战略地位举足轻重。本文从该区域能源经济社会发展状况入手，分析阐述了区域发展环境与比较优势，重点分析了区域发展中所面临的产业结构同质化严重、能源资源开发粗放、煤炭转化无序竞争、能源外输压力大、水资源短缺、生态环境脆弱等一系列问题，提出了“统筹规划、科学开发、有序转化、优化输配、多能协同、生态低碳”的发展战略思路，建议重点打造能源“金三角”综合改革试验区，推进区域一体化发展，为促进区域产业转型升级与可持续发展提供

煤炭是我国的主体能源，科学地认识煤炭资源现状，需要对煤炭资源分布格局与赋存特征有系统的区划辨识，进而制订相应的可持续发展战略。研究发现，我国煤炭资源分布受东西向展布的天山—阴山、昆仑山—秦岭—大别山两条纬向构造带和南北向展布的大兴安岭—太行山—雪峰山、贺兰山—六盘山—龙门山两条经向构造带控制，呈“两横”和“两纵”相区隔的“井”字形分布特征。“井”字形区划格局不仅辨识了含煤盆地和煤炭资源的聚集与分布特征，还与区域自然地理、生态环境以及社会经济发展水平等要素直接关联。“井”字形区划格局下，中部晋陕蒙（西）宁区

煤炭产业作为我国重要的传统能源支柱产业，在经济发展新常态下也必将发生重大变化，以智能、安全、绿色为特征的科学开采成为趋势。本文基于煤炭科学开采新理念，提出了煤炭技术变革战略路线，论述了2016—2030年不同阶段、不同层次的煤炭变革技术，包括升级与换代技术、拓展与变革技术、引领与探索技术，提出了不同阶段需要重点研发的理论与技术。

能源利用与大气污染密切相关，我国以煤为主的能源结构决定了煤炭使用过程中排放的大气污染物是造成我国大气污染的主要原因。本研究在分析我国主要行业煤炭消费现状的基础上，提出了煤炭消费重点行业——电力行业、炼焦行业和工业锅炉及炉窑2020年中期和2030年长期主要大气污染物污染控制技术路线以及煤炭清洁利用的中长期战略要点。

近年来，我国大气复合污染问题日益突出，燃煤是造成大气污染的主要原因之一，我国电力行业耗煤量约占全国耗煤总量的一半，实现燃煤电厂烟气污染物高效控制是重中之重。本文介绍了我国煤炭清洁发电实现超低排放的最新进展及未来发展前景。通过理论研究、技术研发及集成应用，形成了符合我国国情的燃煤烟气污染物超低排放技术路线，建立了超低排放清洁环保岛，实现了污染物排放优于天然气机组排放标准限值，为我国大气污染防治特别是高用能密度区域的污染物减排提供了一条重要出路。研究综述了近年来我国超低排放技术的示范应用情况，通过费效分析表明

“十二五”以来，我国煤电大气污染物的控制取得了很大的成就，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放总量和强度快速下降，控制水平达到世界先进水平。“十三五”乃至更长时期，煤电仍将承担国家大气污染物减排的重任。重点研发高性能、高可靠性、高适用性、高经济性污染物的控制技术、资源化技术、多污染物协同控制技术是未来我国煤电大气污染物控制的主要技术方向。预计到2020年，烟尘、二氧化硫、氮氧化物年排放量分别降至2×105～3×105 t、1×106～1.5×106 t、1×106 ～1.5×106 t 。

煤炭是我国主要的一次能源资源，由于与区域经济发达程度呈逆向分布，大规模、远距离的煤炭资源应用将会长期存在。输煤与输电的应用方式是一个各方关注的问题，也是一个长期争论的问题。本文着重研究通过铁路运输输煤和通过特高压直流技术输电这两种方式，从煤炭清洁高效利用、综合经济效益、环境土地水资源占用、安全性等方面进行输煤输电综合比较模型分析，提出了定量结论：在2012年的主要指标下，1 800 km是输煤输电的指标性距离。即：1 800 km以下输电有优势，大于1 800 km输煤有优势。预测了未来输煤输电发展趋势，

近年来新型煤化工的发展势头强劲，不仅使煤转化过程的碳排放有大幅增长的趋势，更会带动整个产业链碳排放的增长。为了全面认识新型煤化工发展给气候变化带来的潜在影响，本文采用生命周期评价的方法，以煤制烯烃、煤间接液化、煤直接液化、煤制天然气作为新型煤化工的代表，分析了从煤炭生产到产品消费的整个产业链的碳排放现状和趋势。结果显示，从生命周期的角度认识煤化工发展带来的碳排放潜力，中期新型煤化工生命周期CO2eq（CO2当量）排放量是现状的10倍，远期甚至达到现状的21倍，新型煤化工发展呈现过热势头，这给我国的碳减排目

煤基多联产技术是先进清洁的煤炭利用技术，是综合解决我国能源系统主要问题的关键技术。针对我国多联产系统概念不清的现状，本文根据我国国情总结提炼出了多联产系统的定义及分类方法。同时，随着我国能源需求的不断增加，我国液态燃料供应紧张的问题日渐凸显，煤基液态燃料的发展势在必行，本文通过建立能源安全损益模型，得出了我国煤基替代燃料发展的最优规模。在此基础上，对我国多联产系统的发展潜力进行分析，提出了到2030年前我国煤基多联产系统的发展战略和技术路线。

高耗能行业不仅能耗高也是能源密集型产业，并且煤和电占据行业能源消费结构中的主导地位。高耗能行业面对能源资源供应紧张、降低能耗以及低碳可持续发展的迫切需要，必须优先节能，并要重视和发展煤炭利用过程中的节能战略。本文围绕我国石化、钢铁、建材、化工、有色金属、造纸、纺织七个高耗能行业煤炭利用过程中的节能问题开展研究，突出发展要以节能为本的重要理念，在系统掌握当前我国高耗能行业煤炭利用情况的基础上，比较分析国内外技术水平的差距；通过运用态势（SWOT）分析法及产业技术路线图研究，总结各行业在节能方面面临的挑战和机

能源是人类活动的物质基础，推动了人类文明的演进与社会的发展。化石能源消费为全球带来工业文明巨大进步的同时，也带来了环境问题加剧、气候变化显著、能源贫困突出、能源安全问题凸显等负面影响。我国以煤为主的高碳能源结构和能源消费总量持续快速增长，已成为国内包括大气、水、土壤等关系民生的重大领域环境质量恶化、生态失衡的根本原因之一。开启新的能源革命，实现能源生产、流通、消费等全过程的绿色低碳化，是解决环境和气候变化问题的关键，也是推动我国由工业文明向生态文明转变的基础。本文回顾了人类文明与能源革命的发展历史，从推动

伴随着世界能源危机及环境保护等问题，世界各国正在积极探索未来能源发展的新出路。近年来美国著名经济学家杰里米·里夫金的第三次工业革命和能源互联网的提法引起了广泛关注。基于此发展趋势，各国纷纷提出了自己的互联网驱动工业技术进步发展策略：美国的第三次工业革命和工业互联网，德国的工业4.0，中国的坚强智能电网，“互联网+”。 泛能网以系统能效理论为基础，形成能源网、物联网和互联网构成的三层立体网络，利用信息与能量的耦合和协同，因地制宜，充分发挥多品位能源的潜力，解决可再生能源融合带来的稳定性问题、供能用能一体化带

坚持节约资源和保护环境，推动能源生产和消费革命，是实现我国能源工业可持续发展的重要保障。本文在对我国能源生产现状和世界能源发展趋势分析的基础上，凝练了我国能源生产革命的若干基本判断，回答了包括绿色煤炭、石油产量稳定并有增长、天然气产量较大幅度增长、大比例可再生能源、核能、CO2捕集利用与封存（CCS/CCUS）和新能源汽车等在内的能源生产革命的内涵和战略思路，提出了近期、中期、远期的战略目标、重点任务、政策支撑和若干重大建议。

本文对我国推行能源消费革命、控制能源消费总量的三个关键战略问题进行了初步探讨：①我国能源消费的历史和未来发展趋势是什么？有哪些主要特点？②我国“能源消费革命”的基本概念是什么？内涵主要涉及哪些方面？③我国推行能源消费革命的目标和实现途径分别是什么？最后，基于对上述问题形成的一些认识，本文提出了6条关于我国推行能源消费革命、控制能源消费总量的战略建议。

面对我国一次能源以煤为主、能源需求日益增长以及大气环境持续恶化的现实，构建资源、能源、环境一体化的可持续发展能源系统是我国能源的战略方向。本文介绍了基于“煤炭既是能源又是资源”的理念提出的煤炭转化利用新技术——煤炭分级转化发电技术的路线和特点。从节能减排等方面对该技术的发展前景进行了展望，指出煤炭分级转化的发电技术可提高煤炭发电的综合效益，改变煤炭单一用于发电的产业结构，可形成基于煤炭资源化利用发电的新产业链并缓解我国油气等资源的紧缺状况，对于改变和优化国家煤电产业结构、循环经济和节能减排具有重要意义。

天然气水合物是甲烷等烃类气体与水在高压低温条件下形成的笼形化合物，俗称可燃冰，将有望成为继页岩气、致密气、煤层气、油砂等之后的储量最为巨大的接替能源，主要分布在北极冻土带和沿海大陆架300~3000 m水深的深水区，初步估计其资源量为全球含碳化合物的两倍，其中约95 %储存在深海区域；与此同时，深水浅层弱胶结水合物的无序分解等潜在工程地质灾害、温室效应等也已引起世界各国的高度重视，因此，天然气水合物资源安全高效开发和环境风险并重，成为当前世界科技创新的前沿。本文回顾了国内外天然气水合物资源勘探和试采技术研

基于煤炭在中美两国能源结构中的重要地位，指出洁净煤转化技术仍将是2050年前两国解决煤炭利用和环境问题的主导技术。本文阐述了先进煤化工涉及的洁净煤转化技术现状及发展趋势，重点以煤气化、煤液化、煤制烯烃和煤制乙二醇等技术为例，指出未来中美两国应优先在化学链气化技术、合成气一步合成低碳烯烃、煤炭转化系统CO2减排等核心技术发展，在化工作用机制、化学反应机理、高效催化剂开发、新型反应器设计等基础领域展开合作的战略建议。

当前世界能源发展面临诸多严峻挑战，伴随国际政治、经济发展和技术进步，全球能源发展呈现出能源结构向低碳化演变、能源供需格局逆向调整、能源价格持续震荡、能源地缘政治环境趋于复杂化、气候变化刚性约束增强、新一轮能源技术革命正在孕育等趋势。结合我国能源革命的发展要求，从国内能源发展情况、战略安全、绿色低碳、新型能源体系、科技创新、政策制度、国际合作等方面，提出了世界能源发展新趋势对我国能源生产和消费革命的启示。