2021年，我國原煤產(chǎn)量41.3億噸，創(chuàng)歷史新高。今年1月至5月，我國原煤產(chǎn)量達18.1億噸，同比增長10.4%，已連續(xù)5個月保持兩位數(shù)快速增長，原煤日均產(chǎn)量超過1200萬噸。煤炭產(chǎn)量的增長趨勢與碳達峰、碳中和目標下的總量控制是否有矛盾，煤炭如何在保障能源安全穩(wěn)定供應的同時，實現(xiàn)自身的低碳、零碳發(fā)展？就此，記者采訪了中國工程院院士謝和平。
實現(xiàn)“雙碳”目標并不意味著現(xiàn)在大幅退出煤炭
“碳達峰、碳中和目標已成為我國社會共識，將推進經(jīng)濟社會廣泛而深刻的系統(tǒng)性變革。碳減排將是一個長期理性推進的過程，堅持先立后破，立足我國的能源資源稟賦，全國一盤棋應循序漸進地推進，而不是針對某一具體行業(yè)或細分領域‘點穴式’行政強制產(chǎn)能退出?！敝袊こ淘涸菏恐x和平說。
他告訴記者，美國、德國、英國、日本等發(fā)達國家碳達峰前后現(xiàn)代化進程、能源消費、碳排放強度等基本特征和變化規(guī)律表明，在工業(yè)化階段和現(xiàn)代化前期階段，能源消費彈性系數(shù)仍維持在較高水平，在人均GDP達到3萬美元之前，經(jīng)濟增長很難與能源消費脫鉤，即經(jīng)濟增長必須需要能源消費總量的增加來支撐。
“改革開放以來，除了個別異常年份外，我國能源消費彈性系數(shù)一直維持在0.5左右，充分顯示了我國經(jīng)濟增長與能源消費唇齒相依的關系。”謝和平說，我國還處于社會主義初級階段，現(xiàn)代化水平與美國等發(fā)達國家還有較大差距，現(xiàn)代化進程的持續(xù)推進仍然需要較大的能源消費總量支撐，在相當長一段時間內經(jīng)濟增長還無法與能源消費脫鉤。鑒于化石能源資源稟賦和可再生能源的不穩(wěn)定性，煤炭仍將是我國新時代構建清潔低碳安全高效能源體系的“穩(wěn)定器”和“壓艙石”。
通過謝和平團隊項目研究的初步預測，2030年前，煤炭消費量保持平穩(wěn)或略有增長，維持在35億噸/年至45億噸/年；2031年至2050年，煤炭利用逐步向電力調峰、碳質還原劑以及保障能源安全等集中，煤炭消費量下降到35億噸/年左右；2051年至2060年，煤炭仍需用于電力調峰、碳質還原劑以及保障能源安全等不能被替代的用途，煤炭消費量仍會保持在25億噸/年左右；2060年實現(xiàn)碳中和后，為了應對油氣進口受限和可再生能源非正常波動的風險，仍需保持一定規(guī)模的煤炭生產(chǎn)和消費。
“屆時，煤炭生產(chǎn)和消費不單純是從煤炭利用本身出發(fā)，而是將其作為應急儲備、戰(zhàn)略儲備等。特別是俄烏沖突后，歐洲各國‘重啟’煤電應對能源危機。因此，實現(xiàn)碳達峰、碳中和并不意味著現(xiàn)在要大幅退出煤炭?！敝x和平說。
大力提升科學產(chǎn)能先進產(chǎn)能
“碳中和目標下，我國經(jīng)濟社會發(fā)展仍然需要依靠煤炭，只是需要的是科學產(chǎn)能的煤炭和清潔低碳利用的煤炭?！敝x和平指出，過去10年，我國煤炭科學產(chǎn)能規(guī)模不斷增加，有力支撐了國家能源安全與經(jīng)濟社會發(fā)展。碳中和目標賦予煤炭科學產(chǎn)能，即先進產(chǎn)能新的內涵，也將強化生態(tài)環(huán)境約束、安全高效集約化生產(chǎn)約束，使一些產(chǎn)能和資源不再符合煤炭科學產(chǎn)能的要求，甚至加快一些地方整體性退出煤炭生產(chǎn)，需要深入思考與分析碳中和目標下煤炭科學產(chǎn)能資源量、煤炭科學產(chǎn)能規(guī)模能否支撐我國現(xiàn)代化進程。
“碳中和目標下亟須提高煤炭科學產(chǎn)能、先進產(chǎn)能的支撐能力?！敝x和平說，從我們近期完成的咨詢研究項目成果可以看出，如果只考慮現(xiàn)有在產(chǎn)煤礦符合生態(tài)環(huán)境約束、安全高效集約化生產(chǎn)約束、先進產(chǎn)能等要求的剩余資源量，按照現(xiàn)有技術水平和回采率，滿足40億噸/年的產(chǎn)量規(guī)模，僅可支撐15年左右；通過提高科學產(chǎn)能水平，提高煤炭資源采出率等，可延長時間，也僅能支撐到碳達峰時經(jīng)濟社會發(fā)展對煤炭的需要。因此，迫切需要加大符合科學產(chǎn)能要求的煤炭資源勘探力度，摸清煤炭科學產(chǎn)能的資源量。統(tǒng)籌考慮碳中和目標下煤炭資源量、賦存條件、生態(tài)紅線等多種因素疊加下的產(chǎn)能規(guī)模。
“應以陜西、山西、內蒙古、新疆等為重點，謀劃煤炭科學產(chǎn)能支撐基地布局。建立健全煤炭科學產(chǎn)能的戰(zhàn)略儲備、產(chǎn)能儲備、產(chǎn)品儲備體系和以煤炭科學產(chǎn)能為支撐的柔性供給能力。加大綠色開采關鍵技術攻關，以技術為抓手，提高煤炭科學產(chǎn)能保障能力，支撐煤炭碳中和目標實現(xiàn)?！敝x和平說。
煤炭碳中和發(fā)展的戰(zhàn)略藍圖
隨著技術進步，面對碳達峰、碳中和目標，煤炭實現(xiàn)碳中和的愿景是什么，煤炭企業(yè)、礦區(qū)、煤炭行業(yè)將呈現(xiàn)什么發(fā)展態(tài)勢？
在謝和平看來，應在深刻理解碳達峰、碳中和目標要求和準確把握我國能源消費需求的基礎上，科學謀劃、系統(tǒng)布局，提出符合實際、切實可行的煤炭碳中和發(fā)展目標、路線圖、施工圖，并重點推進碳中和“技術為王”的科技創(chuàng)新，加大加快煤炭開發(fā)利用減碳、用碳、固碳、零碳、負碳等技術研發(fā)應用，探索出全新的、可行的煤炭碳中和路徑。
他認為，煤炭碳中和的相關基礎研究和技術儲備不足，短期內還未能展現(xiàn)碳減排碳中和的潛力。應綜合碳中和目標、國家能源安全、經(jīng)濟運行應急三大要求，立足我國國情實際，堅持系統(tǒng)觀念，統(tǒng)籌煤炭低碳發(fā)展和能源保供，準確把握減碳與發(fā)展、減碳與安全的關系，正確處理短期和中長期的關系，科學謀劃“能源安全兜底、綠色低碳開發(fā)、清潔高效利用、煤與新能源多能互補”四大戰(zhàn)略方向。
推進煤炭企業(yè)成為“煤炭+CCUS”與風、光、電多能互補的清潔能源生產(chǎn)基地，即按需靈活產(chǎn)生煤炭、風能、太陽能、氫能以及碳材料等，并實現(xiàn)井下巷道儲能，平抑可再生能源波動。“煤炭+CCUS”與可再生能源互補，穩(wěn)定供應多元化清潔能源。推進礦區(qū)成為井下—地上資源一體化開發(fā)、立體化利用、零碳排放的碳中和示范區(qū)，即地下空間碳固化、碳封存，就地處置煤炭利用產(chǎn)生的二氧化碳，地面可再生能源利用、零碳排放，礦區(qū)植被形成碳匯，負碳排放。推進煤炭行業(yè)成為煤炭低碳、零碳、固碳和負碳技術突破的發(fā)源地，即突破煤礦智能化低碳綠色開采、井下無人開采、流態(tài)化開采關鍵技術，形成煤炭開發(fā)利用低碳零碳技術體系、煤炭+多能互補的零碳負碳技術體系。
煤炭碳中和發(fā)展的重點任務
實現(xiàn)煤炭碳中和需要布局哪些重點任務？
謝和平介紹，需要布局六大重點任務。
一是加大力度勘探符合煤炭科學產(chǎn)能要求的煤炭資源（資源保障）。探索應用國內外、行業(yè)內外先進勘探技術，進一步增強煤炭資源勘探手段和方法，提高煤炭資源探明程度，加快新增符合科學產(chǎn)能條件的煤炭資源量勘查，提高煤炭科學產(chǎn)能資源接續(xù)能力。
二是建設煤炭科學產(chǎn)能全國支撐基地（產(chǎn)能保障）。統(tǒng)籌考慮煤炭資源量、賦存條件、生態(tài)紅線劃設等多重因素，建設山西、陜北、內蒙古東部、內蒙古西部、新疆五大煤炭科學產(chǎn)能支撐基地。
三是推進柔性煤炭科學產(chǎn)能建設（經(jīng)濟運行應急保障）。圍繞煤炭產(chǎn)量需求波動幅度加大的新形勢新要求，支持和鼓動云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術在煤礦的應用，推進可低成本寬負荷調節(jié)的無人柔性煤炭科學產(chǎn)能礦井建設，實現(xiàn)柔性生產(chǎn)提高煤炭供應調節(jié)能力，為經(jīng)濟運行應急提供保障。
四是研究制定能源安全下的煤炭科學產(chǎn)能儲備戰(zhàn)略（國家能源安全保障）?？茖W研判可再生能源發(fā)展、地緣政治變化等復雜形勢下，保障我國能源安全對煤炭科學產(chǎn)能的最大需求，研究制定能源安全下煤炭科學產(chǎn)能儲備戰(zhàn)略。統(tǒng)一規(guī)劃支撐科學產(chǎn)能的煤炭資源調查評價、勘查和開發(fā)利用，建立安全可靠的資源儲備、產(chǎn)能儲備。
五是加快煤炭科學產(chǎn)能支撐力科技攻關（技術保障）。厘清煤炭勘查、開發(fā)、利用碳減排相關技術的研究基礎和攻關需求，篩選一批有自主知識產(chǎn)權、有較強產(chǎn)學研合作依托、有配套投入保障、有研發(fā)平臺和人才隊伍支撐的重點方向，集中資源予以立項支持。鼓勵科研機構和企業(yè)聯(lián)合開展綠色低碳開采各領域基礎研究、前沿探索，提高煤炭科學產(chǎn)能關鍵核心技術攻關能力，支撐高水平的煤炭科學產(chǎn)能建設。
六是構建適應碳中和要求的多能互補的煤礦清潔能源系統(tǒng)。探索風能、太陽能等可再生能源制氫耦合煤清潔轉化新路徑，通過氫能從產(chǎn)業(yè)鏈上實現(xiàn)可再生能源與煤轉化耦合，與煤化工的CCUS集成，形成綜合轉化技術體系。充分利用煤炭的穩(wěn)定性和可再生能源的低/零碳排放優(yōu)勢，構建適應碳中和要求的多能互補的煤礦清潔能源系統(tǒng)。
將技術突破作為核心變量
“碳中和目標下，我國能源發(fā)展應該重點落在技術創(chuàng)新上，即大力發(fā)展節(jié)能技術，提高能源利用效率，減少能源增量；大力發(fā)展新能源技術（‘風電/光電+儲能’技術等），優(yōu)化電力結構；大力發(fā)展低碳清潔煤炭開發(fā)利用（‘清潔煤電+CCUS’技術等），大力發(fā)展少碳—用碳—零碳能源原理創(chuàng)新與顛覆性技術。”謝和平說。
“我國治理酸雨的二氧化硫減排實踐為煤炭碳中和提供了借鑒。以政策倒逼技術進步，以先進技術推進減排?！敝x和平舉例。
20世紀90年代，我國一些地區(qū)燃用高硫煤，設備未采取脫硫措施，致使二氧化硫排放量不斷增加，造成嚴重的酸雨污染。1995年，國務院批準劃定酸雨控制區(qū)與二氧化硫污染控制區(qū)；1996年，提出實施包括二氧化硫在內的污染物排放總量控制。此后逐步嚴格排放標準、收縮排放總量控制限制，以政策倒逼燃煤污染物控制技術進步。2000年以后，加快已有燃煤電廠脫硫設施建設，持續(xù)研發(fā)并應用燃煤二氧化硫超低排放技術，逐漸建成全球最大的清潔煤電供應體系，煤炭消費量增長15.8%，二氧化硫排放量下降近80%。
“技術進步徹底顛覆了‘控制二氧化硫排放必然減少煤炭消費’的原有認識，突破了二氧化硫減排對煤炭消費的約束?！敝x和平說。
“逐步強化的政策措施將倒逼煤炭從以往的鼓勵性自主碳排放控制轉向政策硬約束的強制性碳減排碳處理。因此，應加大加快煤炭開發(fā)利用減碳、用碳、固碳、零碳、負碳等技術研發(fā)應用?！敝x和平認為，在少碳方面，發(fā)展化石能源清潔低碳新技術、二氧化碳捕集新原理與新技術等；在用碳方面，發(fā)展二氧化碳礦化發(fā)電顛覆性技術、二氧化碳驅油氣利用原理與技術等；在無碳方面，近零碳排放的直接煤固體燃料電池發(fā)電新技術、新能源技術如風能太陽能生物質地熱發(fā)電海水制氫等。
據(jù)了解，謝和平團隊在上述技術方面，正在從基礎研究走向工業(yè)擴試。以二氧化碳電化學捕捉新技術為例，初步成果顯示，該技術能耗僅為67千瓦時/噸，成本約為9.4美元/噸二氧化碳。此外，自2011年開始，四川大學、深圳大學等院校，也在探索碳中和新原理新技術攻關，包括低能耗二氧化碳捕集新原理新技術、二氧化碳礦化發(fā)電顛覆性技術、二氧化碳能源化資源化利用催化轉化技術、零碳排放的直接煤燃料電池發(fā)電技術等。
相關鏈接
★2021年2月，《國務院關于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導意見》出臺。
★2021年3月，十三屆全國人大四次會議、全國政協(xié)十三屆四次會議通過的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》中提出，推動煤炭生產(chǎn)向資源富集地區(qū)集中、完善煤炭跨區(qū)域運輸通道和集疏運體系。
★2021年10月，中共中央、國務院印發(fā)《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》。
★2021年10月，國務院印發(fā)《2030年前碳達峰行動方案》。
★2021年11月，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布的《關于開展全國煤電機組改造升級的通知》明確，到2025年，全國火電平均供電煤耗降至300克標準煤/千瓦時以下。
★2021年11月，國務院常務會議決定，在前期設立碳減排金融支持工具基礎上，再設立2000億元支持煤炭清潔高效利用專項再貸款，形成政策規(guī)模。
★2022年3月，中共中央政治局常委、國務院副總理韓正主持召開煤炭清潔高效利用工作專題座談會。
★2022年4月，國務院常務會議提出，確定能源保供增供舉措，提升能源對經(jīng)濟社會發(fā)展的保障能力，今年新增煤炭產(chǎn)能3億噸，推進煤炭清潔高效利用。
★2022年4月，國務院關稅稅則委員會發(fā)布公告，自2022年5月1日起至2023年3月31日，我國對進口煤炭實施關稅稅率為零的進口暫定稅率。
★2022年5月，中國人民銀行宣布，增加1000億元支持煤炭清潔高效利用專項再貸款額度，專門用于支持煤炭開發(fā)使用和增強煤炭儲備能力。
★2022年5月，國家發(fā)改委等六部門聯(lián)合印發(fā)《煤炭清潔高效利用重點領域標桿水平和基準水平（2022年版）》，對標實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標任務，推動煤炭清潔高效利用，促進煤炭消費轉型升級。
★2022年5月，國務院印發(fā)的《扎實穩(wěn)住經(jīng)濟的一攬子政策措施》提出，在確保安全清潔高效利用的前提下有序釋放煤炭優(yōu)質產(chǎn)能，建立健全煤炭產(chǎn)量激勵約束政策機制。
★2022年6月，應急管理部、國家礦山安監(jiān)局、國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《關于加強煤炭先進產(chǎn)能核定工作的通知》提出，進一步釋放先進煤炭產(chǎn)能，提升煤炭安全穩(wěn)定供應能力。
★2022年7月，工信部、國家發(fā)改委、財政部、生態(tài)環(huán)境部、國務院國資委、市場監(jiān)管總局聯(lián)合印發(fā)《工業(yè)能效提升行動計劃》，要求加快推進煤炭利用高效化、清潔化。
★2022年7月，生態(tài)環(huán)境部、國家發(fā)改委、自然資源部、水利部聯(lián)合印發(fā)的《黃河流域生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》提出，延長和優(yōu)化煤炭、石油、礦產(chǎn)資源開發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈。推進新一輪地下水超采區(qū)、禁采區(qū)、限采區(qū)劃定，開展地下水超采綜合治理，促進重點區(qū)域地下水采補平衡。
來源：中國煤炭報
