能源低碳轉型離不開煤炭的有力支撐

 

自從我國提出碳達峰、碳中和目標以來，“談煤色變”，曲解煤炭作用的說法四起。在這種情況下，深刻認識煤炭在我國能源轉型中的作用、積極謀劃煤炭產業高質量發展路徑非常必要。其中，煤電是煤炭的重要利用方式，2021年底召開的第26屆聯合國氣候變化大會針對煤電的說法從“phaseout(煤電退出)”變為“phasedown(減少煤電)”，表明控制煤電發展節奏成為決定能源轉型成效的關鍵因素。

 

短中期能源供給主力軍

 

煤炭是能源安全的“壓艙石”。與石油和天然氣相比，我國煤炭儲量較豐富，依靠國內供應基本可以滿足消費需求。同時，石油和天然氣進口比例卻在持續攀升。

 

近年來，我國煤炭行業供給側改革成效顯著，煤炭產能向生產能力大、技術水平高、生態環境影響小的省(區)集中。同時，淘汰煤炭落后產能工作深入推進，截至2021年11月，累計退出煤炭產能9.8億噸。2021年，我國原煤產量達40.7億噸，同比增長4.7%，原煤生產增速小幅上漲。2021年，全國規模以上煤炭企業原煤產量超億噸的省(區)有6個，分別為山西11.93億噸、內蒙古10.39億噸、陜西7億噸、新疆3.2億噸、貴州1.35億噸、安徽1.13億噸，產量合計達35億噸，同比增長6.68%，占全國規模以上煤炭企業原煤產量的85.9%。

 

隨著我國深入貫徹綠色發展理念，煤礦企業要保證能源安全穩定供應和礦區生態文明建設，持續向現代化高水平階段發展，各項生產指標逐步符合綠色發展要求，整體技術水平向工藝先進、生產效率高、資源利用率高、安全保障能力強、環境保護水平高、單位產品能耗低等方向邁進。

 

儲備能力得到動態調整，煤炭保供能力增強。為緩解用煤緊張態勢，加快先進產能釋放，國家有關部門積極推動煤礦擴產工作，保障煤炭正常供應，建成超過1億噸的政府可調度煤炭儲備能力。同時，加快露天煤礦辦理，先后批復60余座露天煤礦復產，涉及產能2.1億噸/年。

 

煤電效率持續提升。目前我國發電和供熱行業二氧化碳排放占全國二氧化碳總排放量的比重超過40%，是減排重點行業。實踐證明，提高燃煤發電效率可降低電力行業二氧化碳排放。

 

電力是消耗煤炭的主要行業之一，也是國家節能減排工作重點管控行業。“十一五”“十二五”“十三五”期間，電力行業按照相關部署，深入實施煤電節能減排改造升級，供電煤耗持續下降。2020年全國6000千瓦及以上火電廠供電煤耗為305.5克標準煤/千瓦時，比2015年下降9.9克/千瓦時，比2010年下降27.5克/千瓦時，比2005年下降64.5克/千瓦時。以2005年為基準年，2006-2020年，供電煤耗降低累計減少電力行業二氧化碳排放66.7億噸，貢獻率達36%。

 

集中高效利用可有效降低污染。隨著我國經濟發展水平不斷提升，煤炭在生活消費和商業領域應用的占比逐步降低，同時工業領域煤炭消費量占比逐步提高。工業領域集中應用既可以提高煤炭的使用效率，也可以顯著降低散燒煤帶來的污染。

 

支撐能源電力低碳轉型

 

推動傳統能源與可再生能源深度融合是能源轉型的理想情景，將帶來兩方面好處：發揮傳統能源靈活性和儲能價值;避免煤電資產擱淺造成資源浪費，降低能源轉型帶來的風險和成本。

 

保證能源和電力安全穩定供應。轉型目的是推動能源產業高質量發展，前提是保證能源和電力安全穩定供應，不能因為當前煤炭是主要碳排放來源，就傾向于拋棄煤炭，而是應該用系統的眼光看待煤炭在能源轉型中的支撐作用，充分認識到實現煤炭消費比例降低是個循序漸進的過程。從當前以煤電為主的能源系統到未來構建以新能源為主體的新型電力系統的過程中，煤電將發揮“穩定器”和“緩沖器”作用。

 

能源轉型意味著能源電力結構將發生顯著變化。從電源側來看，高比例風電、太陽能發電等可再生能源給新型電力系統安全穩定運行帶來巨大挑戰。同時，新型電力系統呈現大裝機容量、大峰谷差及機組可用率顯著降低等特征，使得其對靈活性電源、調峰能力等提出了更高要求。從電力終端消費來看，能源轉型后電氣化水平將大幅提升，即使相同的全社會能源消費量條件下，全社會用電量將顯著增加，倒逼電源側提供更多電量，電力系統的發電裝機規模和發電量都將顯著增加。因此，發揮好煤電在新型電力系統中保障電力運行安全的作用至關重要。

 

生物質能與煤炭混合發電有助于降低存量煤電碳排放。未來碳達峰后的碳排放要求將越來越嚴格，生物質能是寶貴的負排放能源，可以中和必須保留的煤電機組所排放的二氧化碳。生物質能與煤炭混合燃燒或單獨燃燒均可提高電源的靈活性，滿足碳排放降低要求。

 

煤電與碳捕捉技術結合可提供零碳靈活性電源。對電力系統而言，為提供充足的調峰能力，煤電將長期存在，即使實現碳中和，仍將保留一定容量的煤電機組。由于煤電機組排煙大、煙氣中的二氧化碳分壓低、煙氣成分復雜等原因，碳捕集難度大、成本高。因此，為確保到2060年煤電機組能提供低碳甚至零碳電力，需提前開展碳捕捉技術研發、示范和商業推廣。

 

工業用煤可通過綠氫和綠電替代

 

除發電外，煤炭消費還集中在工業領域。與發電相比，工業領域降碳技術儲備不夠，特別是鋼鐵和水泥領域降碳難度大。對此，可通過綠氫和綠電替代煤炭，降低工業碳排放。

 

2021年，我國粗鋼產量達10.3億噸，其中約8億噸是以煤炭為主要能源，從鐵礦石中生產出來的，占比達78%，其余22%由廢鋼生產而來。傳統的高爐煉鐵通過焦炭燃燒提供還原反應所需的熱量并產生還原劑一氧化碳，進而將鐵礦石還原得到鐵，并產生大量二氧化碳。相比之下，氫能煉鋼可利用氫氣替代一氧化碳作為還原劑，其還原產物為水，沒有二氧化碳排放。如果采用風電或太陽能發電制氫，并使其成本達到鋼鐵行業可以接受的程度，煤炭將大幅被替代。

 

目前氫冶金尚處于示范階段，有待于后期技術突破，推動其成本達到商業應用的程度。

 

與發電和鋼鐵相比，水泥行業降碳難度更大。從全球來看，水泥行業貢獻了碳排放總量的7%。水泥的碳排放主要源于熟料生產，其中石灰石煅燒產生生石灰排放的二氧化碳約占全部生產過程碳排放的55-70%;燃料燃燒產生的二氧化碳約占全部生產過程碳排放的25-40%。

 

近期，提升能效是降低水泥行業碳排放的關鍵，可通過增加替代燃料、研發碳捕捉技術等措施，推動水泥行業遠期碳減排。

 

需完善煤炭多重價值身份體系

 

制定煤炭相關人員再就業的支持政策。能源轉型必須公平才能可持續并最終實現。煤炭行業相關從業人員的利益訴求需得到尊重和保護，這將有利于在維護社會穩定的前提下推動能源轉型。煤炭開采地區居民承受了最大的污染損害，并面臨更大的轉型成本。建議國家和地方政府結合當地轉型實際，為煤炭相關人員提供培訓，幫助其穩定就業。

 

加強減排、工業等技術創新。第26屆聯合國氣候變化大會召開以來，控制甲烷排放成為全球關注的焦點。然而，煤礦開采釋放的甲烷尚無有效的技術手段抑制。建議產學研結合，加快煤礦開采中的甲烷收集、利用。

 

提高水泥行業原料和燃料的替代水平。探索水泥行業與碳捕捉技術相結合，實現水泥工業零碳排放。促進水泥窯協同處置生活垃圾，實現生態環境改善和降低碳排放協同。

 

培育戰略新興產業。隨著原有煤礦建設項目減少、傳統煤炭建設工程縮減、市場空間壓縮、煤炭采選業固定投資逐步放緩，加之煤礦新建、改擴建市場縮減，煤炭相關從業人員面臨嚴峻的生活壓力，煤炭產業集中地區經濟增長嚴重受限。建議培育大數據、人工智能等數字技術與傳統煤炭產業融合的戰略新興產業，既可以滿足生態保護要求，也能提升煤炭產業的整體技術水平，延伸價值鏈，孕育新的產業集群，形成新的經濟增長點，增加就業。

 

制定新形勢下煤電存續發展的政策條件。建議統籌考慮煤炭的發電價值和其為能源系統提供靈活性的調峰價值，認可其雙重或多重價值身份。

 

長期以來，發電是煤電廠的基本收入，也是唯一收入。隨著定位調整，煤電發揮作用的環境更加復雜，必須堅持針對性的政策、措施，推動煤電企業積極改造，滿足新形勢下的技術要求。建議制定和完善符合新發展要求的煤電機組靈活性和排放標準，促進行業標準和技術發展動態銜接。來源:中國能源報

 

標簽：

 

能源低碳轉型煤炭

 

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