穩步推進我國煤炭行業綠色低碳多元轉型

趙曾琪

煤炭是我國主體能源和工業基礎原料。近年來，我國煤炭行業綠色低碳轉型步伐不斷加快，一方面在保障能源安全方面起到“穩定器”和“壓艙石”的托底作用；另一方面在智能化、綠色化、多元化發展方面不斷創新和探索，推動煤炭產業有效轉型升級[1]。在“雙碳”目標下，未來我國煤炭產業將逐步加快向能源和原料并重轉變，并通過一系列技術創新實現高質量發展。

一、煤炭在我國當前能源供需中保持“壓艙石”地位

（一）煤炭一次能源主體地位持續，有效保障能源安全

我國一次能源生產結構以煤炭為主體。1978—1990年，原煤占我國一次能源生產總量的比重為69.4%—74.2%，1991—2010年，原煤比重為72.6%—77.8%，總體上呈波動上升態勢。2011—2021年，原煤生產比重從77.8%逐年下降至66.7%，為占比降幅最快的時期。2022年原煤生產比重為67.4%，為12年以來首次回升，較上年回升0.7個百分點（見圖1）。

從消費結構來看，我國依然以原煤消費為主。1978—1990年，原煤占我國能源消費總量的比重為70.7%—76.2%，1991—2010年，原煤比重為68.0%—76.1%，總體呈先下降再上升態勢。2011—2021年，原煤消費比重從70.2%逐年下降至55.9%，為占比降幅最快的時期。2022年原煤消費占能源消費總量比重為56.2%，亦為12年以來首次回升，較上年回升0.3個百分點（見圖2）。

2022年煤炭產銷比重雙雙回升，表明我國能源結構優化呈現從產品構成逐步向各能源品種深度利用轉變的趨勢。習近平總書記強調：“富煤貧油少氣是我國的國情，以煤為主的能源結構短期內難以根本改變?！泵禾孔鳛槲覈闹黧w能源和重要原料，其生產與消費占比位居各一次能源首位，是基于我國資源稟賦、開發條件、使用成本、運輸儲存等多因素綜合作用的歷史選擇。我國煤炭占化石能源礦產資源已探明儲量約95%，這種資源稟賦條件使得我國的基礎能源在相當長的一段時期內仍然需要煤炭的有力支撐，煤炭仍是我國可清潔高效利用的最安全、最經濟、最可靠的能源。特別是面對百年未有之大變局，在全球能源供需格局調整、清潔低碳轉型加速等態勢下，更要立足國情，統籌保障能源安全與優化能源結構的關系，堅持安全高效清潔低碳發展，實現能源系統平穩運行[2]。

（二）煤炭能源保供作出積極貢獻，煤炭供需趨于平衡

2022年以來，我國煤炭企業繼續扎實推進增產保供工作，煤炭優質產能穩步釋放，煤炭市場供需局面持續改善。2022年，我國生產原煤45億噸，同比增長9.0%。2023年1—7月，我國生產原煤26.7億噸，同比增長3.6%。我國正在推進的煤炭儲備能力建設，是促進煤炭市場供需動態平衡、保障國家能源安全的重要舉措。煤炭價格的回歸，顯示出當前我國煤炭供需總體上趨于平衡。

（三）煤炭進口補充調節作用有效發揮，助力迎峰度夏

為加強能源保障，《國務院關稅稅則委員會關于調整煤炭進口關稅的公告》決定于2022年5月1日至2023年3月31日，對煤炭實施稅率為零的進口暫定稅率，并于2023年3月份延長煤炭零進口暫定稅率實施期限至2023年12月31日。稅收優惠政策下，我國煤炭進口保持較快增長。2023年1—7月，進口煤炭2.6億噸，同比增長88.6%；1—7月進口煤均價838.1元/噸，同比下跌19.7%。進口煤炭作為國內煤炭資源的重要補充，煤炭進口零關稅政策延續有利于使用進口資源補充國內供應，擴大煤炭進口，在進口煤價格偏低時能降低用煤企業成本，順利“迎峰度夏”，支持國內煤炭穩定供應。

二、煤炭行業綠色低碳轉型升級發展不斷演進

在“雙碳”目標指引下，煤炭行業通過探索、應用和優化清潔高效利用、煤炭與新能源耦合、綠色礦山建設等多種路徑，為經濟社會綠色低碳轉型和高質量發展作出了積極努力。

（一）煤炭清潔高效利用水平上升

1.煤炭綠色開發和安全利用取得創新成果。近年來，我國在煤電機組與燃煤工業鍋爐超低排放、煤氣化、煤制油、煤制化學品等煤炭利用領域取得一批世界級創新成果，建成全球規模最大的清潔煤電供應體系，形成世界上最齊全的現代煤化工技術體系。推進煤炭安全綠色開發是實現煤炭清潔高效利用的前提和基礎，國家能源集團等央企圍繞煤炭開采水資源保護、低損害開采與礦區生態修復等方面持續進行技術攻關，在生態脆弱區煤炭現代開采地下水和地表生態保護關鍵技術、東部草原區大型煤炭基地開發系統性生態減損與修復技術、西部礦區高強度開采損傷監測與控制及修復關鍵技術等方面取得了一批重大科技創新成果。

2.煤炭清潔高效利用與轉化技術實現突破。黨的十八大以來，黨中央明確提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰略，高度重視煤炭清潔高效利用，陸續頒布《關于促進煤炭安全綠色開發和清潔高效利用的意見》《煤炭清潔高效利用行動計劃（2015—2020年）》《能源技術革命創新行動計劃（2016—2030年）》等政策文件，煤炭清潔高效利用上升為國家能源發展戰略?？萍紕撔聻橥苿用禾壳鍧嵏咝ч_采、利用與轉化發揮了第一生產力的作用。在智能高效開采方面，我國大采高綜采、特厚煤層綜放開采、智能化開采工作面、煤礦災害防控等領域的共性關鍵技術和大型裝備制造已經達到國際領先水平?；痣娋G色發展方面，燃煤發電污染物超低排放技術成為國家規范，自主研發的電站分散控制系統（DCS）打破國外壟斷。在現代煤化工方面，全面掌握煤制油品/烯烴等大型現代煤化工成套技術，建成世界首套百萬噸級煤直接液化示范工程和世界單體規模最大的400萬噸/年煤間接液化示范工程[3]。

3.“礦區生態修復+增加生物碳匯”形成有效減碳模式。根據自然資源部發布的《中國礦產資源報告（2022）》，目前我國共建設1100多家國家級綠色礦山，創建了50家綠色礦業發展示范區，在促進資源節約、高效利用、生態修復治理、構建礦區社區和諧關系等方面發揮了重要作用。以國家能源集團為代表的綠色智能礦山建設，實現了煤炭產業升級與礦山生態修復雙贏，推動形成生態重構、森林碳匯、耕地復墾、人文旅游等多個減碳模式、提質模式，有效促進了生態效益與經濟效益、社會效益的有機融合。

（二）煤炭行業供給側結構性改革成效明顯

1.煤炭產能轉型升級加快，形成產能優化利用格局。隨著供給側結構性改革政策有效實施，煤炭落后產能淘汰和煤炭優質產能釋放不斷推進，我國煤炭行業產能利用率呈上升態勢。2017—2022年，煤炭行業年度產能利用率依次為68.2%、70.6%、70.6%、69.8%、74.5%和74.9%，呈逐年上升態勢。從季度產能利用率看，2023年二季度，煤炭行業產能利用率為74.5%，同比和環比分別上升0.2和0.7個百分點（見圖3）。

■中新社/供圖

2.煤機裝備水平不斷提升，形成智能化開采格局?！笆濉逼陂g，初步形成了具有中國煤炭資源賦存條件特色的智能化開采格局。煤炭綠色開發與智能精準開采技術體系逐步建立，制定了煤礦智能化發展規劃和實施方案[4]。2023年6月，我國自主研制的10米超大采高智能化采煤機在陜西西安正式發布，填補了煤炭裝備制造領域國內外特厚煤層10米一次性采全高的空白。該裝備在智能化方面，研發了超大采高采煤機5G、Wi-Fi、CAN總線和光纖傳輸的多網融合遠程監控方法，提高了特厚煤層工作面的資源回收率和智能化開采水平。截至2023年6月底，我國已建成46座智能化煤礦、1161個智能化采掘工作面，煤炭先進產能占比達80%。

3.煤炭與新能源協同耦合，形成科學合理安全應用格局。習近平總書記指出：“在抓好煤炭清潔高效利用的同時，加快煤電機組靈活改造，發展可再生能源，推動煤炭和新能源優化組合，增加新能源消納能力?！绷⒆阄覈悦簽橹鞯馁Y源稟賦，并逐步提高新能源的利用水平，加強二者協同耦合，形成新能源體系，實現風光水火儲一體化[5]。做好從煤炭到煤炭與新能源深度融合的平穩過渡，是我國實現能源低碳轉型的關鍵。要發揮火電廉價、靈活、強大的兜底保障和調峰作用，提升煤電機組靈活性；要不斷迭代升級儲能技術，融合大數據、人工智能與物聯網等技術加快分布式現代化智能電網建設，逐步提升風電、光伏等新能源綠電供給的穩定性。此外，我國煤炭工業廢棄礦山達10000余處，地下空間資源超156億立方米，目前已有及未來預計新增的采煤沉陷區面積超過6萬平方千米，為實施二氧化碳封存、抽水蓄能、壓縮空氣儲能等提供了現實可能。

（三）煤電企業節能降耗綠色轉型實現技術突破

按照國家發展改革委、國家能源局《全國煤電機組改造升級實施方案》部署，有關煤電央企大力推進煤電機組改造升級工作，實現節能降碳改造、靈活性改造、供熱改造“三改聯動”，力保在降低煤電機組排放水平的同時有效保障當地電力安全可靠供應。

1.節能創新技術攻關向世界級水平邁進。當前我國煤電企業積極響應綠色低碳發展號召，主動開展節能降耗技術改造，加強自主創新技術研發，降低煤耗水平，加大二氧化碳捕集、利用與封存（CCUS）技術應用與推廣，提高生產效率。比如，國家能源集團通過加強燃煤發電領域核心技術攻關，建成了綜合指標世界最優的百萬千瓦級超超臨界二次再熱燃煤發電機組，其泰州電廠兩臺百萬機組發電煤耗僅為256.8克/千瓦時，發電效率達到47.82%。

2.等容量煤電機組替代推動改造升級提質增效。為推動煤電產業布局改造升級，等容量煤電機組替代成為推動煤電清潔高效轉型、優化電源結構、統籌新能源消納的重要手段。華能石洞口第一電廠2×650MW等容量煤電替代項目是全國首個獲得核準批復的等容量替代煤電項目，在原有機組場地上，等容量減煤替代建設二次再熱超超臨界燃煤機組，實現供電煤耗平均下降約20%，達到廢水零排放、煙氣消白等環保要求。

3.煤電機組深度調峰能力不斷增強。為滿足煤電機組深度調峰需求，煤電企業加大柔性化技術改造投入，持續深挖機組節能潛力，提升煤電機組深度調峰能力，有效發揮機組基礎性、調節性電源作用。國家能源集團、華電集團、大唐集團等央企紛紛采取多種舉措，加強新裝備、新技術探索，優先推廣使用超低負荷深度調峰及靈活性改造技術進行煤電節能減排改造，不斷提高機組經濟性、環保性、靈活性和可靠性。

三、“雙碳”目標下煤炭行業未來轉型升級發展展望

（一）“雙碳”目標下我國燃料用煤將逐步減少，煤炭轉向能源和原料并重發展

按照中共中央、國務院印發的《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》，在“雙碳”目標指引下，預計我國非化石能源消費比重2030年將達到25%左右，2060年則須達到80%以上，這意味著作為能源使用的煤炭比例在中長期將大幅下降。為實現“雙碳”目標，一方面要推動煤炭高效清潔利用與煤基清潔能源轉化，另一方面則是以風能和太陽能的充分利用作為能源來源，通過植樹造林增加碳匯與加強礦區生態修復等多措并舉。加之近年來，我國大力推動煤炭行業轉型升級，拓展煤炭應用領域和空間，實現由燃料為主向燃料與原料并重方面轉變。2022年，國家發展改革委、國家統計局公布了《關于進一步做好原料用能不納入能源消費總量控制有關工作的通知》，從統計方法上規范原料用能的范疇，碳排放核算也將隨著產業結構升級和新興產品發展不斷優化完善，這為煤炭利用清潔化創造了新條件。

（二）我國現代煤化工產業化發展方興未艾，多元化發展前景廣闊

煤化工主要包括煤的氣化、液化、干餾、煤制油加工及以煤為原料生產其他化工產品等。經過近25年的積累，我國煤化工產業實現了從煤焦化、煤制合成氨、甲醇等到現代煤化工發展的階梯式跨越。煤化工研發創新方興未艾，國家能源集團泰州電廠50萬噸/年CCUS項目的成功商業化運作，能夠使二氧化碳“變廢為寶”成為重要商品；煤制油品、煤制烯烴等大型現代煤化工成套技術與煤基特種油品工業生產技術的成功開發，對保障我國能源安全具有重要的戰略意義。雖然當前煤化工的成本與石油化工相比仍然偏高，價格優勢暫時不明顯，但基于我國的煤炭賦存量，隨著現代煤化工技術路線創新的不斷演進，以及煤炭轉化整體效益和清潔高效利用水平的不斷提高，煤化工產業化、高端化、多元化發展前景光明。

（三）碳市場與科技創新將在煤炭優化利用中發揮調節和促進作用

在實現“雙碳”目標過程中，要處理好發展和減排的關系，短期和中長期的關系，整體和局部的關系，政府與市場的關系。為盡早實現從能耗“雙控”向碳排放總量和強度“雙控”轉變，碳市場將在其中發揮重要作用。目前我國碳市場已對大型煤電企業實現了覆蓋，未來還將進一步完善碳排放配額的分配管理，增加交易品種和交易方式，有效發揮生態保護補償等激勵機制作用，通過擴大碳排放監測范圍、完善碳市場調節功能等手段，使其在推動煤炭消費盡早達峰、助力實現“雙碳”目標中有效發揮調節作用。同時，煤炭開發、加工利用與轉化領域的科技創新將成為煤炭及其下游行業綠色低碳發展的推進器，特別是基于人工智能、工業物聯網、云計算、大數據、機器人、智能裝備、CCUS技術等多種技術的深度融合與推廣應用將成為實現煤炭、煤電與煤化工行業深度減碳的重要途徑[6]。