統籌推進煤炭行業節能減碳，積極應對碳達峰、碳中和挑戰

張紹強

(中國煤炭加工利用協會，北京 100013)

長期以來，煤炭作為我國的基礎能源，是保障國家能源安全的“壓艙石”、“穩定器”，但是煤炭產業帶來的生產和人身安全、大氣和生態環境、燃燒碳排放等問題也十分嚴峻。尤其是為了積極應對氣候變化，習近平總書記在近半年時間內已經連續4次宣布，我國將在2030年前實現碳達峰、2060年左右實現碳中和。“去煤化”已經不是宣傳，而是實實在在的行動。目前，重慶市已宣布自2021年開始全面退出煤炭產業，山東、山西兩省也在大規模關閉煤礦，其他主要產煤省區也將陸續關停整合那些重組安全壓力大、生態環境問題多的不達標煤礦。因此，對于煤炭行業而言，目前正遭遇著嚴峻挑戰，煤礦的節能高效、安全低碳、綠色發展勢在必行。

1 碳達峰、碳中和戰略對我國煤炭行業發展方向的影響

2020年9月22日，習近平主席在75屆聯大一般性辯論上第一次明確提出：中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。緊接著在2020年12月12日的聯合國“氣候雄心會”上，總書記進一步宣布具體指標：到2030年，中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右，森林蓄積量將比2005年增加60億m3，風電、太陽能發電總裝機容量將達到12億kW以上。2021年3月15日“兩會”后的中央財經委員會第九次會議上，習近平總書記正式向國內布置：我國力爭2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和，是黨中央經過深思熟慮作出的重大戰略決策，要拿出抓鐵有痕的勁頭。這句話需要大家進一步深刻認識、讀懂悟透，不可以再質疑、再猶豫。4月22日，習近平總書記在聯合國“領導人氣候峰會”視頻會議上更進一步明確，中國將碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局，正在制定碳達峰行動計劃，廣泛深入開展碳達峰行動，支持有條件的地方和重點行業、重點企業率先達峰。特別明確宣布中國將嚴控煤電項目，“十四五”時期嚴控煤炭消費增長、“十五五”時期逐步減少。

針對碳達峰、碳中和目標，中央財經委員會第九次會議明確提出了下列幾項與能源相關的原則要求：

(1)要堅定不移貫徹新發展理念，堅持系統觀念，處理好發展和減排、整體和局部、短期和中長期的關系，以經濟社會發展全面綠色轉型為引領，以能源綠色低碳發展為關鍵，加快形成節約資源和保護環境的產業結構、生產方式、生活方式、空間格局，堅定不移走生態優先、綠色低碳的高質量發展道路。這一條明確指明了今后我國國民經濟的發展必須生態優先、綠色低碳，不再是外延擴張型粗放的追求GDP高增長。

(2)要堅持全國統籌，強化頂層設計，發揮制度優勢，壓實各方責任，根據各地實際分類施策。要把節約能源資源放在首位，實行全面節約戰略，倡導簡約適度、綠色低碳生活方式。這一條突出了壓實各方責任，強調了節約能源資源的重要性。

(3)要堅持政府和市場兩手發力，強化科技和制度創新，深化能源和相關領域改革，形成有效的激勵約束機制。要加強國際交流合作，有效統籌國內國際能源資源。要加強風險識別和管控，處理好減污降碳和能源安全、產業鏈供應鏈安全、糧食安全、群眾正常生活的關系。這里提到的激勵約束機制，目前有關部門正在開展密集的政策研究工作，研究高耗能產業能耗限額標準的制定和執行情況。眾所周知，目前主要工業領域能耗限額標準大多都有國家標準，包括煤炭井工開采、露天開采的能耗限額、選煤能耗限額、燃煤電廠能耗限額、焦炭單位產品能源消耗限額、煤制甲醇、煤制烯烴等，能耗限額標準涵蓋了煤炭采選、加工轉化和終端利用的各個環節。未來，能耗限額執行和落實將成為節能減碳工作的重要抓手，各單位要通過技術改造升級，降低單位產品能耗，避免企業項目被能耗限額標準淘汰。

在這次會議上，還明確了“十四五”是碳達峰的關鍵期、窗口期，提出要重點做好以下幾項工作：

(1)要構建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實施可再生能源替代行動，深化電力體制改革，構建以新能源為主體的新型電力系統。從能源結構入手，提高能源結構的低碳化發展水平。

(2)要實施重點行業領域減污降碳行動，工業領域要推進綠色制造，建筑領域要提升節能標準，交通領域要加快形成綠色低碳運輸方式。從全體系化入手，推動低碳發展。

(3)要推動綠色低碳技術實現重大突破，抓緊部署低碳前沿技術研究，加快推廣應用減污降碳技術，建立完善綠色低碳技術評估、交易體系和科技創新服務平臺。從技術研發推廣入手，推動綠色低碳技術的研發應用。

(4)要完善綠色低碳政策和市場體系，完善能源“雙控”制度，完善有利于綠色低碳發展的財稅、價格、金融、土地、政府采購等政策，加快推進碳排放權交易，積極發展綠色金融。從建立新型市場規則入手，采取經濟手段推動綠色低碳市場體系建設。

(5)要倡導綠色低碳生活，反對奢侈浪費，鼓勵綠色出行，營造綠色低碳生活新時尚。要提升生態碳匯能力，強化國土空間規劃和用途管控，有效發揮森林、草原、濕地、海洋、土壤、凍土的固碳作用，提升生態系統碳匯增量。從發展碳匯能力入手，提高我國的碳匯中和能力。

近期，有關碳達峰、碳中和相關的政策文件將會陸續出臺，各行各業，都在積極采取措施，加快融入到碳達峰、碳中和的國家戰略當中。煤炭行業作為生產碳含量最大的化石能源產業，生產、加工過程需要消耗能源帶來碳排放，煤炭產品更是高碳能源品種，首當其沖必然會受到更加嚴重的影響，消費場景必將會快速被壓縮，最終導致煤炭產品需求占比快速下滑。但是，煤炭行業不能因此就避而不談減碳、降碳，推動碳中和、碳達峰戰略的一個重要目標，就是推動產業結構的調整和優化，改變經濟發展動能，提高整個國家產業的發展質量。各企業必須立足行業實際，積極響應“3060戰略”，從煤炭開采、洗選加工、清潔轉化等環節，通過多種途徑，降低能源消耗，提高能源利用效率；通過發展礦區光伏、風電、種植碳匯林，推動瓦斯抽采利用，推進乏風瓦斯氧化銷毀技術應用，加大礦區余熱余壓、水源、風源和地源熱泵利用規模等多種方式，降低煤炭生產端的單位碳排放，降低生產用電的碳含量，探索產品降碳轉化途徑，提早謀劃和布局，適應新的形勢發展需要。

2 “十四五”及今后能源產業發展路徑的深刻變化

在“十四五”規劃和2035遠景目標綱要中，提出“十四五”時期有關能耗控制和碳排放削減的兩個約束性指標，“十四五”期間，單位GDP能源消耗強度要降低13.5%，單位GDP二氧化碳排放強度要降低18%。為落實2030年應對氣候變化國家自主貢獻目標，要制定2030年前碳排放達峰行動方案。還要繼續完善和執行“能效雙控”制度，特別是重點控制化石能源消費，最優先的步驟是實施“減煤替代”。要實施以碳強度控制為主、碳排放總量控制為輔的制度，支持有條件的地方和重點行業、重點企業率先達到碳排放峰值。推動能源清潔低碳安全高效利用，深入推進工業、建筑、交通等領域低碳轉型。加大甲烷、氫氟碳化物、全氟化碳等其他溫室氣體控制力度。提升生態系統碳匯能力。

在規劃綱要中，現代能源體系目標的實現路徑是推進能源革命，建設清潔低碳、安全高效的能源體系，提高能源供給保障能力。通過加快發展非化石能源，堅持集中式和分布式并舉，大力提升風電、光伏發電規模，加快發展東中部分布式能源，有序發展海上風電，加快西南水電基地建設，安全穩妥推動沿海核電建設，建設一批多能互補的清潔能源基地等多種途徑和方式，達到了非化石能源占能源消費總量比重提高到20%左右的目標。

“十三五”期間，煤炭產能向晉陜蒙寧新等資源富集地區集中的趨勢日趨明顯?！笆奈濉逼陂g，規劃綱要明確了繼續推動煤炭生產向資源富集地區集中的目標。在能源安全戰略方面，“十四五”期間要穩妥推進內蒙古鄂爾多斯、陜西榆林、山西晉北、新疆準東、新疆哈密等煤制油氣戰略基地建設，建立產能和技術儲備。電力“十四五”發展的總體基調是要嚴格控制煤電建設規模，大力發展新能源和可再生能源，推進以電代煤。通過推動油氣增儲上產、因地制宜開發利用地熱能、提高特高壓輸電通道利用率、加快電網基礎設施智能化改造和智能微電網建設，提高電力系統互補互濟和智能調節能力，加強源網荷儲銜接，提升清潔能源消納和存儲能力，推進煤電靈活性改造，加快抽水蓄能電站建設和新型儲能技術規?；瘧玫榷喾N方式，提高其他能源替代煤炭消費需求的能力。上述措施落實在具體項目建設方面，如清潔能源基地建設，包括雅魯藏布江下游水電基地、建設金沙江山下有、雅礱江流域、黃河上游和幾字灣，河西走廊、西江、冀北、松遼等清潔能源基地，建設廣東、福建、浙江、江蘇、山東等海上風電基地。除此之外，綱要中還提出了要發展沿海核電，加大電力外送通道，加大電力系統調節(抽水蓄能、電化學、壓縮空氣、飛輪等儲能示范項目)，開展黃河梯級電站大型儲能項目研究。諸多措施的目標，就是加快煤炭能源替代進程，優化能源結構，降低煤炭總體消費規模，實現減碳、降碳目標。

3 新發展形勢對整個煤炭行業發展將產生深遠的影響

(1)“雙碳”目標的確定，將深刻影響“十四五”及之后一個時期煤炭行業發展。主要表現在對煤炭生產、轉化、流通和終端消費等環節的影響。煤炭生產環節要求更加綠色、低碳、環保。礦區碳匯林種植、風電和太陽能等新能源發展、煤矸石井下充填開采、風源熱泵與水源熱泵及余熱余壓利用、中低濃度煤礦瓦斯綜合利用和乏風瓦斯氧化銷毀等技術，將成為下一階段礦區生態環境保護與資源綜合利用發展的重點和熱點。在煤炭加工轉化環節，將進一步要求加大煤炭洗選加工力度，削減煤炭遠距離流通環節的能源浪費，進一步提升終端煤炭消費環節的能源利用效率，降低能源消耗強度。同時，洗矸、煤泥等副產物就地轉化綜合利用也迎來新的挑戰。

(2)風電、太陽能和水電等新能源、可再生能源的快速發展，以煤為主的能源結構正在加速發生改變。以2020年國家統計局發布的數據顯示，煤炭消費量占能源消費總量的比重降低至56.8%，10 a前這一數值還是70.2%。風電裝機達到2.8億kW、太陽能發電裝機達到2.5億kW，經過10 a的發展，我國的新能源從小而大，用10 a時間，實現了跨越式發展。風電、太陽能從高度依賴國家政策補貼，轉變到目前的平價上網，補貼機制也在逐步退出?！笆濉逼陂g，國家推動風光水火儲一體化、源網荷儲一體化等技術的應用和發展，這對提高新能源的利用效率，起到了極大的作用。與此同時，動力電池和新能源汽車技術的快速進步，提高了終端對新能源的消納能力。隨著煤電機組靈活性改造、電網調節技術的進步，風電、太陽能的發展將迎來新的發展階段。技術和規模的優勢，新能源對傳統化石能源的替代作用大大加強。國家能源局在剛發布的2021年能源工作指導意見中明確提出，2021年煤炭消費比重下降到56%以下。新增電能替代電量2 000億kW·h左右，電能占終端能源消費比重力爭達到28%左右，單位國內生產總值能耗降低3%左右，風電、光伏發電等可再生能源利用率保持較高水平，跨區輸電通道平均利用時間提升至4 100 h左右。

(3)國家推動長江大保護和黃河流域生態保護和高質量發展戰略，對產業格局將產生較大影響。黃河流域是我國主要的煤炭資源富集區和煤炭開采、加工轉化的主產區，占全國煤炭查明資源儲量的45.25%，原煤產量占全國的58.73%。黃河流域上中游(甘肅、寧夏、能蒙古)和黃河中下游陜西渭河流域及河南局部區域用水強度高，這一區域的水資源相對匱乏，生態環境脆弱，植被覆蓋易受周邊煤炭資源開發的影響，煤炭開采造成的水土流失也較為嚴重?！笆奈濉逼陂g，要在確保能源安全穩定保障的前提下，有效控制煤炭產能轉移后資源開發對黃河流域生態環境的影響，提高煤炭資源綠色開發水平，推動煤炭產業高質量發展。需要從降低煤炭資源開發對水資源、植被和水土保持的影響著手，提高資源綜合利用效率，降低廢棄物排放對礦區的影響。

(4)在“十四五”規劃和2035遠景目標綱要中，國家明確提出了生態文明建設實現新進步的目標：涉及煤炭行業的內容包括能源資源配置更加合理、利用效率大幅提高，單位國內生產總值能源消耗和二氧化碳排放分別降低13.5%和18%，主要污染物排放總量持續減少，森林覆蓋率提高到24.1%等。“十四五”期間，節能減碳工作更是重中之重，包括通過提升資源綜合利用電廠能效、削減污染物排放；通過矸石充填等途徑加大固廢和低值燃料的消納和安全處置，減少燃燒；通過加大礦井瓦斯綜合利用，合理利用水源、風源和地源熱泵及余熱余壓資源，降低煤炭資源開發過程的能源消費量；通過加大礦區生態修復力度，擴大土地復墾、植被綠化面積，推進礦區風電、太陽能發展，加大碳匯儲備等。

4 煤炭行業近年來轉型發展成果為轉變發展積累了經驗

“十三五”期間，煤炭行業化解過剩產能、淘汰落后產能、建設先進產能成效顯著。實現了產業集中度的進一步提高。截至2020 年底，全國累計退出煤礦5 500處左右、退出落后煤炭產能10 億t/a以上，安置職工100萬人左右，超額完成《國務院關于煤炭行業化解過剩產能實現脫困發展的意見》(國發〔2016〕7號)提出的化解過剩產能奮斗目標?！笆濉睍r期，我國煤炭生產重心加快向資源稟賦好、開采條件好的“晉陜蒙地區”集中。2020 年西部地區煤炭產量23.3 億t，占全國的59.7%，比2015 年提高5 個百分點；中部地區占全國的33.4%，下降了1.4 個百分點；東部地區下降了2.3 個百分點；東北地區下降1.3 個百分點。從大型基地和區域煤炭產量變化看，2020 年，14 個大型煤炭基地產量占全國總產量的96.6%，比2015 年提高3.6個百分點。內蒙古、山西、陜西、新疆、貴州、山東、安徽、河南等8 個省(區)煤炭產量超億噸，原煤產量共計35.0 億t，占全國的89.7%，其中，晉陜蒙三省(區)原煤產量27.9億t，占全國的71.5%。全國煤炭凈調出省(區)減少到晉陜蒙新4 個省(區)，其中，晉陜蒙三省(區)調出煤炭17.3億t左右?！笆濉逼陂g，大型能源企業集團戰略重組的步伐大大加快，包括國家能源集團、中煤能源集團、晉能控股集團、山東能源集團等相繼完成了合并重組，重慶市全面退出，煤炭產能集中度進一步提高。

在推動產業轉型發展方面，“十三五”煤炭行業也取得了積極成效。2016年，國家發布《關于發展煤電聯營的指導意見》以來，煤電兩大行業深度合作的進程大大加快。截至2020年底，煤炭企業參股控股電廠權益裝機容量達3.3億kW，比2015年增加1.8億kW·h，占全國煤電裝機總量的30.5%；參股控股焦化規模占全國焦化總產能的30%以上；煤制油、煤制烯烴、煤制氣、煤制乙二醇產能分別達到931萬t/a、1 582萬t/a、51億m3/a、489萬t/a?，F代煤化工轉化原煤量超過3億t。

“十三五”期間，煤炭清潔高效利用蓬勃發展。2020年，原煤入洗率達到74.1%，比2015年提高8.2個百分點。煤炭洗選加工技術快速發展，千萬噸級濕法全重介選煤技術、大型復合干法和塊煤干法分選技術、細粒級煤炭資源的高效分選技術、大型井下選煤排矸技術和新一代空氣重介干法選煤技術成功應用。截至2020年底，全國煤礦土地復墾率達到57%，較2015年提高9個百分點，涌現出了徐礦賈汪潘安湖濕地公園、淮南顧橋礦和大通濕地、國家能源集團準格爾礦區等土地復墾典型案例，其中潘安湖濕地公園開創的“基本農田整理、采煤塌陷地復墾、生態環境修復、濕地景觀開發”“四位一體”的建設模式取得積極成效?！笆濉逼陂g，煤礦“三廢”資源綜合利用水平進一步提升，2020年底，煤礦礦井水綜合利用率、煤矸石綜合利用率和井下瓦斯抽采利用率分別達到78.7%、72.2%、44.8%，煤矸石及低熱值煤綜合利用發電裝機達4 300萬kW，年利用洗矸、煤泥達到1.5億t。從全國來看，燃煤電廠完成超低排放和節能改造9.5億kW，鋼鐵行業超低排放改造推進過程中。大型煤礦原煤生產綜合能耗10.51 kg標煤/t，下降11 個百分點。

煤炭行業在推動智能化應用方面也取得了積極成果，截至2020年底，建成400多個智能化采掘工作面，采煤、鉆錨、巡檢等19 種煤礦機器人在井下實施應用，71處煤礦和65家選煤廠列入國家首批智能化示范建設煤礦。從2020年開始，國內的科技研發巨頭華為公司分別與國家能源集團、山西焦煤集團、陜煤集團、中煤科工煤科院等企業集團合作，利用華為在5G、云計算、大數據、物聯網、人工智能、邊緣計算等新ICT技術領域的優勢，將新技術與傳統能源行業業務深度融合，促進能源產業智慧化升級。5G、大數據、物聯網、人工智能等技術在煤炭行業的應用和推廣，對于全面提升煤炭產業發展質量，降低資源消耗、提升綠色發展水平具有重要的意義。

5 未來煤炭行業發展方向

通過對我國未來經濟和能源發展的大趨勢的簡單分析，對煤炭工業、煤炭企業而言，必須直面挑戰，積極應對。

5.1 認清大趨勢，切實轉變發展理念

(1)3060“雙碳”目標中，2030年實現碳達峰，并不意味著2021—2030年間隨便增加煤炭消費，而是在“能效雙控”和“減煤替代”的嚴格約束下的“碳達峰”。

(2)2060年左右實現碳中和，到時必然會把碳排放指標逐步分解到各地區、各企業的碳中和，誰做不到就只有兩條路，要么關停壓產，淘汰出局；要么就是花高價購買碳排放指標。

從各地密集出臺的能耗控制政策趨勢來看，未來10 a間，各地的煤炭消費總量和增量都將受到嚴格約束。煤炭行業繼續外延式擴張提升企業經營效益的思路，已經不合時宜。在雙碳目標下，京津冀周邊2+26城市及汾渭平原、長三角、珠三角等城市群，大氣污染防控的力度還將繼續加強，問責機制也將會持續發力。煤炭消費需求下降，必將被迫減產。

所以各煤炭企業必須提高認識，轉變發展理念，順應發展大趨勢，通過優化產業結構、發展延伸替代產業，如發展礦區新能源、碳基高端材料等，轉變一煤獨大的發展格局，才能提高企業的可持續發展能力。

5.2 煤炭清潔高效利用仍然在路上

煤炭直接燃燒的污染和碳排放客觀存在，無法回避。當前和今后一個時期，雖然在過渡期里煤炭消費占比會不斷下降，但消費總量還很大，這些煤炭的消費仍然必須清潔高效。

目前，我國的燃煤超低排放發電技術已得到快速發展，完成超低排放改造的機組裝機規模占煤電裝機的比重已達到88%。鋼鐵、水泥、燃煤工業鍋爐等重點耗煤行業也在持續推進超低排放改造工作，終端消費環節的煤炭清潔高效利用工作近幾年取得了顯著的進步，燃煤工業污染嚴重的局面得到了有效遏制。煤炭清潔高效利用水平大幅提升。下一階段，通過實施煤炭集中清潔高效轉化，通過集中轉化、集中降碳、集中治理的模式，全面提高煤炭資源的利用效率，降低煤炭利用過程的碳排放和大氣環境污染。另外，通過積極推動煤炭由單一燃料向燃料與原料并重轉變，并不斷提高原料占比等辦法，探索煤炭產品降碳途徑，通過現代煤化工技術的發展和產品方案的優化，為實現煤炭集中清潔高效轉化利用提供技術支撐，下一階段，迫切需要將現代煤化工技術與新能源制綠氫的有效耦合，實現煤化工企業“廠內碳中和”。

5.3 節能減碳潛力巨大、任重道遠

近年來，隨著行業淘汰落后產能工作的深入，大量落后產能退出生產，煤炭企業總體能效水平得到較大幅度提升，通過技術、裝備和管理節能帶來的能效提升空間也越來越窄，因此，整個行業的節能工作弱化嚴重，大多數企業已經撤并取消了相關職能部門和專職崗位。隨著煤炭減量替代、能耗雙控的問責，部分省區又開始加大對節能工作的重視。2020年，中國煤炭加工利用協會承擔了安徽省《淮南市重點耗煤企業“一企一策”減煤診斷服務項目》，為淮南市重點耗煤企業節能服務提供技術咨詢服務，幫助淮南市完成國家關于能耗雙控的相關指標要求。碳達峰、碳中和目標下，“十四五”期間能源消費總量和能源消費強度雙控制度將會執行更加嚴格，對地方政府和企業的問責機制預計將會成為常態。煤炭企業負責節能工作的同志承擔的相關工作的重要性開始凸顯。通過完善企業內部的能耗統計制度，分析和理順企業的能耗分布狀況，通過系統優化提升，降低煤炭企業的能源消耗水平。同時，將節能審查與碳核查等工作有機結合，盡快編制企業的碳排放清單，為煤炭行業加入碳市場交易做好準備，為行業制定碳達峰、碳中和目標路線圖提供基礎數據支撐。未來，用能權、碳配額等都將會成為約束企業提高運營管理水平，降低能耗和碳排放，提高產業和行業準入門檻的重要指標。