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探索煤炭行业低碳化发展的“中国方案”

日期: 2021-06-23
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6月22日,在人民日报社举行的2021能源高质量发展论坛上,中国矿业大学低碳能源研究院院长桑树勋就国家双碳战略做了主题演讲,他认为,在实现碳达峰、碳中和目标的过程中,受影响最大的行业就是煤炭,我们要客观认识行业面临的巨大挑战。

探索煤炭行业低碳化发展的“中国方案”


探索煤炭行业低碳化发展的“中国方案”

全球二氧化碳排放主要来自化石能源消费,而我国有79%的碳排放来自化石能源中的煤炭能源消费,因此实现双碳目标的关键在煤炭。近年来,煤炭占我国一次能源消费的比重已显著降低。双碳目标要求进一步加快能源替代,不但是占比下降,煤炭消费量也要下降,到“十五五”时期逐步减少。

当前,我国正在构建清洁低碳安全高效能源体系,新能源得到极大重视和投入,地位快速提升,煤炭的主体能源地位将发生改变。煤炭是中国工业的粮食,到我国能源安全的“压舱石”,再到现在的“兜底”保障——这是它的地位变化。

在此背景下,煤炭作为高碳能源的低碳化利用面临挑战。其主要表现在煤炭能源转化、高效燃煤但少排碳或不排碳、从煤炭燃料到煤炭原料等变革性技术发展及应用。煤炭行业平稳有序、公正合理转型发展也面临挑战。产业向富煤地区集中,煤炭资源枯竭地区或资源条件差的地区退出煤炭产业或产业转型,需要产业就业规划和顶层设计、政策法律、财政金融等支持。

探索煤炭行业低碳化发展的“中国方案”
探索煤炭行业低碳化发展的“中国方案”

基于此,煤炭行业不是“一关了之”,其低碳化发展主要涉及五大需求:

需求一,煤炭低碳洁净高效利用是“能源替代”的重要内涵,是实现双碳目标和保持经济发展合理速度的必然选择。除了以新能源替代化石能源,化石能源的低碳利用替代高碳利用,本身也属于能源替代。大幅压减煤炭消费是最直接有效的减碳措施,但对于经济发展影响较大。在逐渐压减煤炭消费的同时,实现煤炭低碳清洁高效利用,可有效降低煤基碳排放,有助于保持经济发展合理速度。

需求二,煤炭对我国能源安全的“兜底”保障作用是构建低碳清洁安全高效能源体系的重要基础。以煤为主的一次能源结构,由我国能源资源禀赋和经济性所决定,即便到2050年,煤炭的低碳洁净高效利用仍应作为低碳清洁安全高效能源体系的组成部分。

需求三,光、风、水、氢等新能源发展,在可预见的未来需要可低碳清洁高效利用的煤。在相当长时间内,清洁电力入网消纳和电网稳定运行需要火力发电的调峰匹配。现在大家关注氢能,但煤制氢还是我国氢能的主要来源,原料中煤炭占比高达60%以上。

需求四,碳科学技术快速发展大大拓展了煤的低碳清洁高效利用领域,加快煤燃料向煤原料的转型。以新型煤化工和煤基碳材料为代表的碳科学技术快速发展,将成为煤炭低碳清洁高效利用的主要领域,会为煤炭原料需求带来较大增长空间。

需求五,煤矿和燃煤电厂投资巨大、就业人数众多,资产合理耗损与社会稳定是不可忽视的约束条件。大量煤矿、燃煤电厂未到正常的服务期而关闭,会造成巨量资产的弃用损失,大量煤矿关闭也会造成从业人员的群体性失业。对此,不可简单“一刀切”进行处理。

探索煤炭行业低碳化发展的“中国方案”
探索煤炭行业低碳化发展的“中国方案”

煤炭行业低碳化发展要走中国特色之路,要探索实现煤炭低碳洁净高效利用的“中国方案”、“中国模式”,主要包括三点内涵:

一是减煤但不退煤。低碳发展不代表煤炭行业就没有了,而是在严控增长和逐渐降低煤炭消费量的同时,通过煤炭低碳化技术创新和煤炭产业低碳化实现“用煤(碳)不排碳”,未来将是“低碳化转型+高技术升级+需求决定的适度规模”的煤炭行业。

二是减碳与去碳协同。大力实施煤炭生产减排、煤炭生产和消费节能提效减排、煤燃烧新工艺减排、燃料变原料减排等多路径减碳,加速发展以二氧化碳捕集、封存与利用(CCUS)为代表的去碳技术,推广燃煤电厂+CCUS、煤制氢+CCUS、煤化工+CCUS等方式。

三是碳中和与能源安全“兜底”保障双目标相统一。随着新能源产业快速发展,煤炭消费量降低是趋势。对此,既要完成正常情景下为新能源发展“兜底”保障的任务,也要科学建设煤炭能源战略储备能力,研究“储备方式+储备量+布局+配套”,实现特殊情景下“兜底”保障有利目标。

此外,低碳化利用还要把多出来的碳摒除,目前最可行的关键技术就是CCUS,这也是我国煤炭行业低碳化发展的紧迫需求。建议高浓度与低浓度捕集兼顾,集群式封存(含地质利用)与分布式固碳利用相统筹。中国矿业大学在CCUS技术创新领域前瞻部署,承担了40余项研究项目,形成了捕集、输运、利用、封存全流程技术能力,特别是服务大规模示范工程的技术能力优势突出。


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