“雙碳”背景下煤基綜合能源企業的價值研究

李俊彪

(國家能源集團技術經濟研究院，北京市昌平區，102211)

“力爭2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和”是以習近平同志為核心的黨中央做出的重大戰略決策，是我國應對全球氣候變化向全世界做出的莊嚴承諾，也是“十四五”時期以及未來更長時期內的重要發展目標。我國能源結構以煤為主，煤炭消費約占一次能源消費的57%，發電端碳排放占比約47%[1]，燃煤發電端碳排放占比約40%。煤基綜合能源企業作為我國煤炭生產加工轉化利用的全產業鏈核心主體，通常業務涵蓋煤炭開采、選煤、運輸、燃煤發電及煤化工等煤炭資源開發轉化利用等環節乃至全過程，此外在水電、燃氣發電、風電、光伏、生物質發電及其他新能源方面多有布局。為應對能源革命和“雙碳”目標要求，煤基綜合能源企業在以煤為核心的主營業務基礎上，積極布局和研發全球領先的碳捕集、碳存儲和減碳發電工藝，引領國內低碳技術研發與應用。重碳資產特征決定了碳達峰、碳中和過程中這類型企業發展需要把握系統思維，以煤炭開采到二氧化碳排放的全生命周期減碳管理為主線，以新能源發電和低碳新技術為抓手，實現煤炭清潔高效利用，在資源、能源、環境的承載能力范圍內踐行碳達峰、碳中和目標，實現企業在“雙碳”產業鏈中的價值，適應建設人類命運共同體的要求。

1 “雙碳”目標明確能源行業發展方向

2020年9月22日習近平主席在第75屆聯合國大會一般性辯論上首次提出，“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。”煤基綜合能源企業作為我國規模集中的碳排放主體，面臨的碳減排和治理難題備受專家學者關注，碳減排意義重大。

(1)節能降碳是人與自然和諧共處的需要。聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發布的第6次評估報告指出，2011-2020年全球平均溫度比1850-1900年上升了1.1 ℃[2]，如果全球溫室氣體依舊按照目前高水平排放，2100年全球許多城市的氣溫將比目前升高至少4 ℃[3]。地表溫度上升會造成地球極端氣候現象頻發，土地沙漠化面積進一步擴大，海平面上升，超越地球生態系統自我修復能力。氣候已成為全球性的非傳統安全問題，危害著人類生存和可持續發展的基礎。2021年3月15日，習近平總書記在中央財經委員會第九次會議上強調，“實現碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革，要把碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局。”“雙碳”目標的提出和政策的逐漸落實，將減緩我國溫室氣體排放，延緩和抑制地表溫度快速上升，維持大自然“合生自組織”功能。

(2)節能降碳是推動我國高質量發展的迫切需要。改革開放以來，我國經濟社會發展保持高速增長，然而經濟發展高度依賴能源消耗，資源使用效率低。同時，經濟增長過程中還伴隨著對環境的較大破壞和較嚴重的污染，水體水質劣化，部分重工業地區空氣質量惡化，生態環境保護形勢嚴峻[4-5]。這些問題倒逼我國經濟向高質量轉型發展，將“青山綠水就是金山銀山”的理念提到經濟發展的優先位置，提升能源資源利用效率，降低單位GDP碳排放，將能源消耗強度降低至環境能容忍的程度。

(3)“雙碳”目標政策倒逼我國大力推進能源科技創新。我國是世界上最大的發展中國家，GDP總量全球第二，能源消費量全球第一，能源消費以煤炭為主，碳排放強度高、總量大。“雙碳”目標的確立和路線圖的制定，要求全社會能源生產商和消費者將碳排放逐漸降低至較低水平。但目前低碳產業規模不足以支持碳達峰，低碳科技不能滿足未來碳中和要求，只能倒逼企業加大投入，持續開展科技創新，研發低碳技術，保持在碳達峰、碳中和領域的全球領先。

(4)煤炭清潔高效利用是我國實現“雙碳”目標的重要途徑。“雙碳”目標首次提出以來，我國已經發布“雙碳”頂層設計文件，“雙碳”工作原則和實現路徑逐步明確，即要立足以煤為主的資源稟賦和基本國情，合理把握化石能源轉型與新能源規模發展的節奏，推進煤炭資源清潔高效轉化利用，實現能源系統安全降碳。未來能源系統結構演化進程中，煤炭作為“做減法”的重要對象，需要重點把握好安全保供與有序退出問題，統籌做好煤炭清潔低碳發展、多元化利用、綜合儲運，實現不同能源發展階段與新能源優化組合發展。

(5)煤基綜合能源企業主動響應、積極部署“雙碳”轉型發展。為加快構建清潔低碳、安全高效的能源體系，國內主要能源企業響應《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》和《2030年前碳達峰行動方案》的指導思想和建議，積極推進碳達峰行動方案落地。作為能源活動中的主要碳排放源，發電企業加快行動方案的落地與制定，譬如，國家電投集團提出到2023年實現在國內碳達峰，中國華電集團和中國大唐集團力爭在2025年實現碳達峰。而從中長期碳中和視角看，煤基綜合能源企業必須加大力度開展減碳、零碳和負碳科技研發，發揮資金、技術和人才優勢，探索中國特色的節能降碳新路線。

2 “雙碳”進程中煤炭與煤基綜合能源企業的重要地位

2022年1月27日，習近平總書記在山西考察時強調：“富煤貧油少氣是我國國情，要夯實國內能源生產基礎，保障煤炭供應安全，統籌抓好煤炭清潔低碳發展、多元化利用、綜合儲運這篇大文章，加快綠色低碳技術攻關，持續推動產業結構優化升級。”

(1)我國能源資源稟賦條件決定了近中期煤炭仍將是主要一次能源。根據自然資源部數據，截至2021年底，我國煤炭探明經濟可采儲量2 078.85億t，石油剩余探明技術開采儲量36.88億t，天然氣、煤層氣、頁巖氣剩余探明技術可采儲量分別為63 392.67億、3 659.68億、5 440.62億 m3。2021年，全國能源消費總量達到52.4億t標準煤，如圖1所示，原油進口量5.13億t。這種富煤、貧油、少氣的資源稟賦，石油和天然氣嚴重依賴進口的現狀，決定了煤炭仍然是我國最重要的主體能源，是現階段保障我國能源安全的重要能源形式。

圖1 我國歷年的能源消費總量

(2)中長期看，煤炭資源將繼續支撐我國電力、化工等產業可持續發展。自20世紀70年代開始，煤炭消費量占全國能源消費一直保持在60%以上，2018年煤炭在全國能源消費構成中首次小于60%，2021年降低至56%，如圖2所示。在低碳技術取得重大突破、氫能具備經濟可行條件之前，焦炭仍是冶金行業重要的化工原料，冶金行業的煤炭消耗量不會出現明顯下降。煤電是我國電力系統中最重要的二次能源，在新能源大規模并網的預期下，還將持續起到穩定電力系統、平衡電力電量、兜底保障供給的作用。現代煤化工是緩解我國石油和石油制成品對外過度依賴、提高我國能源安全供應的重要一環。

圖2 我國能源消費比例和構成

(3)煤基綜合能源企業是推動我國煤炭清潔高效發展的實踐主體。以煤為主的綜合能源企業擁有大規模煤炭生產、加工和轉化利用的產能和產量，中長期看降碳責任重大，需要在降碳科技研發和技術應用方面投入大量資源，培養一批具有國際視野、擁有國際領先理念的管理人員和和科技研發人員，可形成多路徑、多方式的降碳科技創新成果，同時多種不同的生產場景也為研發人員和創新成果提供豐富的試驗平臺。

(4)煤基綜合能源企業在我國能源安全保供中發揮重要使命擔當。我國石油資源高比例依賴進口，2021年石油對外依存度73%，尤其是在當前俄烏沖突等國際政治環境動蕩形勢下，能源安全保供問題嚴峻，因此煤制油技術發展與項目建設對保障我國油氣供應安全具有重大戰略意義。截至2021年，我國已建成投運10套煤制油裝置，總產能達943萬t/a。煤基油品經提質轉化，除作為車用柴油，還可作為坦克、艦船用油，有效提高燃料保障能力，強化軍用、民用技術雙向轉移。煤基綜合能源企業利用自身資源儲備和技術優勢多角度發展煤化工，在緩解石油對外依存度過高局面的同時，還可以實現我國能源化學品的高端化、多元化。隨著需求的增加、煤化工技術的進步、控煤政策、碳減排壓力及環保要求不斷提高，煤炭原材料化的比例會逐漸增加，煤炭將由單純的能源向能源與原料并重方向轉型。

(5)煤電企業尤其是煤電聯營的煤基綜合能源企業在國家電力安全保供中發揮核心作用。2021年9-11月，受煤炭供應緊張、新能源出力不及預期等多種不利因素疊加影響，全國面臨嚴峻保供壓力，在全國電力緊張以及東北、部分南方省份規模拉閘限電等情況下，煤電裝機占比過半的電力央企積極主動作為，加大外購煤采購力度，協調平衡區域電煤調運和儲備，有力保障了重點地區電煤供應。期間，全國煤電發電同比增長4.7%，五大電力央企煤電發電同比增長8.2%，其中，煤炭資源保障能力更強的國家能源集團發電同比增長13.7%。據國資委統計，2021年9-10月下旬關鍵保供時期，煤電央企累計新開臨停燃煤機組302臺，啟運容量1.2億kW，凈增容量3 361萬kW。能源保供充分印證了黨中央關于煤炭煤電央企重組戰略決策的科學性，煤基綜合能源企業具備一體化協同優勢，有力有效發揮了能源電力的保供價值。

3 煤基綜合能源企業在國家“雙碳”進程中的關鍵作用和核心價值

2021年10月24日，國務院印發《2030年前碳達峰行動方案》，強調堅持先立后破，以保障國家能源安全和經濟發展為底線，爭取時間實現新能源的逐漸替代，推動能源低碳轉型平穩過渡，確保安全降碳。大型煤基綜合能源企業在我國能源生產中占比較高，2021年全國煤炭產量41.3億t，中央企業煤炭產量10.5億t，占比約25%，五大電力集團火電裝機6.4億kW，占比近50%，擁有較強的鐵路和海運能力，科技研發投入強度超過5%，在保障我國國民經濟發展中的能源安全、推進能源產業優化升級、加快雙碳能源革命方面起著舉足輕重的作用。

3.1 生產協同方面，發揮上下游聯營優勢保障能源供應安全

從生產協同方面，煤基綜合能源企業將發揮上下游聯營優勢保障能源供應安全。我國是世界能源消費大國，2021年我國煤炭產量占世界煤炭總產量的50.8%，煤炭消費量占世界煤炭消費總量的53.8%[6]。在2021年下半年能源電力保供中，中央大型煤基綜合能源企業充分發揮一體化產業鏈、供應鏈有效聯動，有效釋放煤炭產能，利用煤炭運輸、采購和銷售方面的優勢保障市場煤炭供應；同時，嚴格執行煤炭長協價格，向社會大幅讓利，有效緩解了發電企業的經營壓力。2021年底發電企業存煤量回升，庫存已超過2020年同期水平，煤電利用小時數大幅高于全社會平均水平。

“雙碳”背景下以風光為主的新能源將逐步成為能源供給的主要形式，但2021年全球能源短缺的現狀再次提醒人們，能源轉型過程中首先要確保能源供應安全，遵循科學發展規律。2021年10月21日習近平總書記在考察中國石化勝利油田時強調，“中國作為制造業大國，要發展實體經濟，能源的飯碗必須端在自己手里。”煤基能源在我國的主體地位以及央企在能源保供中發揮的主力作用，要求煤基綜合能源企業在“雙碳”轉型的過程中要起到穩市場、穩價格、穩預期的支撐作用，助力我國“雙碳”目標平穩實現。

我國煤炭約70%的消費量通過電力、鋼鐵等行業加工轉換。當前我國能源價格形成機制還不完善，政府對煤炭價格波動的調控制約著我國煤炭產業轉型和經濟低碳化發展[7]。煤基綜合能源企業積極響應國家產業政策調整，實施供給側產能改革，滿足需求側要求。作為大型綜合能源集團，也可以將需求側的預期作為前饋，輸入供需預警模型，快速調整能源生產，滿足社會需求，平抑煤炭價格。煤基綜合能源企業在煤炭價格形成中的調節作用如圖3所示。

圖3 煤基綜合能源企業在煤炭價格形成中的調節作用

目前，煤基綜合能源企業一體化運營模式一方面能夠有效提升上游煤炭生產的抗風險能力，通過精準落實生產計劃、均衡穩定組織生產，盡可能減少外部市場環境的干擾；另一方面可有效提升下游煤電、煤化工等相關煤炭加工轉化利用產業的穩定盈利能力，從量、價兩方面保障原料、燃料的連續穩定供應。

3.2 資源協同方面，有效實現煤炭、煤電與新能源優化組合發展

從資源協同角度，煤基綜合能源企業將有效實現煤炭、煤電與新能源優化組合發展。2021年10月12日，習近平總書記在《生物多樣性公約》第十五次締約方大會領導人峰會上宣布，“中國將大力發展可再生能源，在沙漠、戈壁、荒漠地區加快規劃建設大型風電光伏基地項目。”大型清潔能源基地、海上風電、整縣光伏等類型項目的推進，標志著我國新能源將進入規模化發展的快車道。2021年12月中央經濟工作會議提出“要立足以煤為主的基本國情，抓好煤炭清潔高效利用，增加新能源消納能力，推動煤炭和新能源優化組合”。新能源波動性、間接性、隨機性的資源特性，對電力系統安全穩定運行提出更高要求，靈活性調節電源是保障新能源接網消納的核心關鍵。我國電力系統調峰資源明顯不足，發電裝機結構中，抽水蓄能、燃氣發電等靈活調節電源裝機占比不到6%，而存量煤電資產通過靈活性改造可以釋放經濟可承受的調節能力。

煤基綜合能源企業具有探索煤炭和新能源優化組合發展的天然優勢。企業通過對存量煤電資產實施靈活性改造以及科學布局調峰型煤電，能夠有效解決新能源間歇性、波動性問題，為新能源規模化消納起到基礎保障性和系統調節性作用。同時，煤電機組運營管理復雜程度遠超新能源，國內大型煤基綜合能源企業多具備豐富的煤電運營管理經驗和新能源開發運營實踐，積累了深厚的技術優勢、人才優勢、資金優勢等基礎條件，中長期碳中和進程中更有探索煤炭與新能源聯營、實現低碳轉型的主動性和緊迫感。

3.3 減碳控排方面，有效落實降碳任務支撐全國碳市場建設和運行

從減碳控排角度，煤基綜合能源企業將有效落實降碳任務，轉型低碳發展，支撐全國碳市場建設和運行。實現“雙碳”目標不僅需要優化能源結構、降低能源消耗強度，還要提高資源利用效率。2021年，全國火電裝機12.967 8億kW，發電量56 463億kW·h，6萬kW以上的火電機組平均供電煤耗302.5 g/(kW·h)。發電行業化石燃料燃燒產生的CO2排放以式(1)核算[8-10]：

(1)

式中：E燃燒——監測期間發電行業化石燃料燃燒產生的CO2排放量，t；

i——化石燃料類型代號；

FCi——監測期第i種化石燃料的凈消耗量，t；

NCVi——第i種化石燃料的平均低位發熱量，GJ/t；

CCi——第i種化石燃料的單位熱值含碳量，t/GJ；

OFi——第i種化石燃料的碳氧化率，%。

其他數據取自國家發改委發布的《省級溫室氣體清單編制指南(試行)》。

以五大電力集團為例，2021年火電裝機合計占全國火電裝機半數以上，二氧化碳排放量約24億t。鑒于大唐國際雷州發電廠和國家能源集團泰州電廠3號、4號等機組利用國際領先技術將供電煤耗降至267 g/(kW·h)以下，若對五大電力集團所屬約6億kW左右的火電機組進行節能改造，可大幅減排二氧化碳。根據式(1)測算，供電煤耗每降低10 g/(kW·h)，年減排二氧化碳約8 000萬t，相當于新建20余臺百萬千瓦級燃煤機組產生的碳排放量，有助于我國提前實現碳達峰。

煤基綜合能源企業對全國碳市場初期建設和后續運營具有重要意義。我國碳排放權以無償分配為主，企業排污權的交易時間、對象和交易量，取決于市場機制的調節作用，有賴于行政機關的政策引導[11]。高碳資產的煤基能源企業是能源市場化的市場參與主體，市場機制和由此產生的價格信號將直接影響企業戰略規劃和生產經營行為。因此作為市場主體，需要在碳市場建立和運行中積極給予互動反饋。目前，電力作為首批納入碳市場的能源行業，國內電力企業已適時建立碳資產管理專業機構，積極開展企業碳排放盤查工作，探索研究企業碳排放額度的交易、登記、履約、注銷和抵銷規則，對其他排放企業參與全國碳交易統一市場有著示范作用，有利于完善全國碳初始分配權與分配程序，有利于推進和建全碳排放權交易的法律體系。

3.4 技術創新方面，發揮技術資金人才優勢推動綠色低碳科技革命

從技術創新角度，煤基綜合能源企業技術應用場景廣泛、資金和人才優勢突出，是推動綠色低碳科技革命的主戰場。習近平總書記在中共中央政治局第三十六次集體學習時強調“狠抓綠色低碳技術攻關，加快先進適用技術研發和推廣應用；要建立完善綠色低碳技術評估、交易體系，加快創新成果轉化；要創新人才培養模式。”我國大型煤基綜合能源企業擁有一系列自有科研院所，多所國家級重點實驗室和國家級研發平臺，長期從事能源行業前沿技術的研發、技術支持和技術服務工作，有助于集中企業科研平臺優勢重點攻克關鍵技術。

目前煤基綜合能源企業技術研發重點集中在CCUS、綠氫摻燒、先進儲能、氫能、智能智慧生產、煤電機組節能減排、虛擬電廠等領域。一方面，科研人員擁有豐富的現場實踐經驗，研發成果貼近生產需要，有利于創新成果轉化；另一方面，研發過程中眾多一線生產和運營員工加入創新團隊，部分具有創新精神和研發能力的成員成為研發骨干，更容易走出一條從生產一線培養和選拔創新人才的新模式。同時，上下游聯動的產業鏈布局，有利于煤基綜合能源企業發揮產業齊全的優勢，實現不同產業板塊間的優勢互補，如：電廠廢熱應用于化工產業，化工產業廢渣、廢氣可在電廠摻燒，煤礦、化工和運輸等產業可采用電廠直供電，在企業內部產業鏈上下游進行體制機制創新，讓各產業板塊在新型電力系統下發揮各自優勢，為“雙碳”目標的實現走出一條資源循環利用的新路。

圖4 煤基綜合能源企業資源循環利用示意

4 結語

煤基綜合能源企業是我國能源的主要生產商，起到維護能源市場穩定的重要作用，有助于在頻繁波動的世界能源亂局中確保國內能源供應安全。近10年來，煤基綜合能源企業的技術創新和管理革命促使我國成為世界燃煤清潔高效利用的典范；煤電企業主動加壓，大規模燃煤發電機組靈活性逐年快速提高，為新能源并網提供重要保障支撐；在科技研發方面持續加大研發投入，研發貼近生產需要的新技術和前沿技術同時，推進零碳和低碳技術持續突破，科研人才水平和能力大幅提高。

碳達峰、碳中和背景下，煤基綜合能源企業應堅定立足央企國企定位，持續發揮能源供應穩定器的作用，從技術儲備、項目儲備、資金儲備、人才儲備等方面，為構建新能源占比不斷提升的新型電力系統和現代能源體系做好準備。企業應優化自身能源結構，大力發展太陽能發電、風電、新型儲能、氫能、虛擬電廠等低碳和零碳能源，促進我國能源轉型升級；強化科技支撐，緊跟世界先進水平，持續投入，為“雙碳”目標儲備人才、隊伍和技術；在大力推廣低碳技術，提高能源轉換效率的同時，將減碳技術投入能源生產，助力“雙碳”目標的提前實現。