碳中和目標(biāo)下，煤炭的堅守與轉(zhuǎn)身
時間：2021-02-26 來源：科大科技習(xí)近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上指出，中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。
在此目標(biāo)下，應(yīng)深刻認(rèn)識到我國能源資源稟賦和煤炭產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)性保障作用，在未來一段相當(dāng)長的時間內(nèi)，煤炭仍將是我國能源革命的主力軍，是可以清潔高效利用且最經(jīng)濟(jì)安全的能源。同時，積極推進(jìn)煤炭第四次技術(shù)革命——煤礦智能化，使煤炭傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加快向數(shù)字化、智能化新產(chǎn)業(yè)和新業(yè)態(tài)轉(zhuǎn)型，走安全清潔低碳利用的綠色智能化發(fā)展之路。
我國未來能源發(fā)展格局將出現(xiàn)新變化
一是我國能源需求仍將保持增長，增速會放緩。
“十四五”時期及未來一段時間，我國仍處于持續(xù)較快推進(jìn)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、信息化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵階段，能源消費(fèi)總量處于平穩(wěn)爬升期，能源需求將保持增長。
2019年，我國人均一次能源消費(fèi)量為3.47噸標(biāo)準(zhǔn)煤，排在全球第48位，遠(yuǎn)低于美國、加拿大等發(fā)達(dá)國家。我國人均用電量5161千瓦時，不到美國等發(fā)達(dá)國家人均用電量的50%。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中等收入群體增加引發(fā)消費(fèi)升級，以及人民對美好生活的向往，仍需要能源的強(qiáng)力支撐，我國能源需求還有較大增長空間。但同時，我國經(jīng)濟(jì)由高速度轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，經(jīng)濟(jì)增速會放緩，節(jié)能減排技術(shù)不斷進(jìn)步將使能源利用效率顯著提升，未來我國能源需求增速將會下降。
二是我國能源結(jié)構(gòu)將在化石能源主體基礎(chǔ)上逐步向多能融合發(fā)展。
在進(jìn)一步加強(qiáng)煤炭煤電對能源穩(wěn)定保障作用的同時，碳達(dá)峰與碳中和的目標(biāo)與愿景，將推動我國能源向綠色低碳發(fā)展，促進(jìn)化石能源的清潔高效低碳利用，大力發(fā)展可再生能源，安全有序發(fā)展核電，提升非化石能源在能源供應(yīng)中的比重。建立多能融合供應(yīng)體系將是“十四五”時期及未來一段時間能源發(fā)展的重要任務(wù)。充分利用各種能源自身的優(yōu)勢，相互調(diào)配，解決新能源調(diào)峰調(diào)壓的電源問題，加強(qiáng)煤電對電網(wǎng)的穩(wěn)定作用，提高新能源消納水平，有利于推動能源向綠色低碳多元化轉(zhuǎn)型升級發(fā)展，改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。
三是能源科技創(chuàng)新成為支撐能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心力量。
“十四五”時期及之后更長一段時間，5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等先進(jìn)信息技術(shù)加速對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的融合與滲透，能源行業(yè)努力推動技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新、模式創(chuàng)新，積極探索多能互補(bǔ)、“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源、綜合能源服務(wù)等新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，科技創(chuàng)新日新月異。與此同時，在基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵元器件、工控系統(tǒng)等技術(shù)裝備方面，還存在明顯短板，這類研究涉及領(lǐng)域廣、周期長、投資大、見效慢，需要進(jìn)一步加大科技投入和政策支持力度。當(dāng)前及今后一段時間，能源領(lǐng)域?qū)⒓涌焱苿涌萍紕?chuàng)新，充分發(fā)揮創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展第一動力作用，實(shí)施一批重大科技項(xiàng)目，加快突破核心關(guān)鍵技術(shù)制約，全面提升能源發(fā)展科技含量，提高勞動生產(chǎn)率和資本回報率，加快構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。
煤炭高質(zhì)量發(fā)展是我國能源安全新戰(zhàn)略的重要組成部分
一是煤炭依然是我國能源安全的基石。
目前，在我國沒有任何一種能源能夠替代煤炭在能源系統(tǒng)中的兜底保障作用。從目前資源勘探來看，我國化石能源中煤炭儲量占比94%，約1.72萬億噸，是我國最豐富的能源。油氣占比不足6%，但油氣的消費(fèi)占一次能源消費(fèi)總量近30%。2019年，我國原油對外依存度70.8%，天然氣對外依存度43%。在國際能源博弈不斷加劇的背景下，保證國家能源的安全穩(wěn)定供應(yīng)，煤炭的壓艙石作用依然無以替代。從資源獲取來看，油氣勘探環(huán)境復(fù)雜、剩余資源品質(zhì)下降，開發(fā)難度增大，而智能化煤礦建設(shè)快速發(fā)展，將極大地改變煤炭生產(chǎn)方式、提高煤炭生產(chǎn)力和煤礦本質(zhì)安全水平。2020年12月21日，國務(wù)院新聞辦公室發(fā)布《新時代的中國能源發(fā)展》白皮書，明確提出推進(jìn)煤炭安全智能綠色開發(fā)利用。努力建設(shè)集約、安全、高效、清潔的煤炭工業(yè)體系。
二是煤炭是可清潔高效利用的最經(jīng)濟(jì)安全的能源。
根據(jù)2019年數(shù)據(jù)測算，同等熱值的煤炭、石油、天然氣比價為1∶7∶3，可以說煤炭是我國最經(jīng)濟(jì)安全的能源資源。2019年，全國原煤入選比率超73%，總量超過28億噸；接近90%的燃煤發(fā)電機(jī)超低排放，85%以上的煤炭消費(fèi)基本實(shí)現(xiàn)清潔高效利用。目前，我國清潔高效煤電機(jī)組大氣污染物的超低排放標(biāo)準(zhǔn)已高于世界主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)。此外，隨著我國現(xiàn)代煤化工技術(shù)的不斷創(chuàng)新，煤制油氣、醇烴類燃料開發(fā)規(guī)模不斷擴(kuò)大，加快了煤炭“由黑變白”、資源由重變輕轉(zhuǎn)變的步伐。
三是智能化是新時期煤炭高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。
我國煤炭工業(yè)發(fā)展歷程經(jīng)歷了人工采煤階段、普通機(jī)械化開采階段、綜合機(jī)械化開采階段，目前進(jìn)入智能化開采發(fā)展的新階段，煤礦智能化是第四次煤炭行業(yè)重大技術(shù)變革。
經(jīng)過近十年的培育和發(fā)展，智能化煤礦建設(shè)示范取得成效，建立了智能化煤礦系統(tǒng)架構(gòu)，攻克系列關(guān)鍵技術(shù)難關(guān)，研發(fā)了四種模式的智能化開采成套技術(shù)與裝備，形成較為成熟的推廣模式。我國已有300多個工作面實(shí)現(xiàn)了不同水平的以“記憶截割或智能采高控制為主，人工干預(yù)為輔，無人跟機(jī)作業(yè)，有人安全巡視”為特征的智能化開采。
2020年3月，八部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》。2020年9月，全國煤礦智能化現(xiàn)場推進(jìn)會進(jìn)一步提出了加快推進(jìn)煤礦智能化建設(shè)。國家能源局和國家礦山安全監(jiān)察局2020年底前批準(zhǔn)啟動了首批71家智能化示范煤礦建設(shè)項(xiàng)目。
煤礦智能化是新時期煤炭高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。這背后的推動力不僅是國家的頂層設(shè)計，也是技術(shù)發(fā)展推動人類生活方式進(jìn)步，倒逼礦業(yè)領(lǐng)域改變傳統(tǒng)高強(qiáng)度的工作方式，智能化開采先行先試企業(yè)贏得了成本優(yōu)勢、發(fā)展優(yōu)勢，倒逼企業(yè)加快走智能化之路。
“十四五”煤炭如何實(shí)現(xiàn)低碳綠色發(fā)展
“十四五”煤炭要實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展，一是大力發(fā)展煤炭開采碳排放控制技術(shù)；二是降低煤炭開發(fā)利用能源消耗強(qiáng)度；三是提高用煤質(zhì)量減少碳排放；四是推動煤炭從燃料向原料轉(zhuǎn)變；五是推進(jìn)煤炭與可再生能源耦合發(fā)展；六是研發(fā)實(shí)用的碳捕集、封存和利用技術(shù)。
“十四五”煤炭綠色發(fā)展的路徑，一是強(qiáng)化煤炭綠色開發(fā)和礦區(qū)生態(tài)環(huán)境治理；二是構(gòu)建煤炭綠色物流體系；三是推動煤炭分級分質(zhì)梯級利用；四是加強(qiáng)煤炭生產(chǎn)和利用污染物排放治理；五是推進(jìn)煤炭集中利用減少分散燃燒。
（作者系中國工程院院士、中國煤炭科工集團(tuán)首席科學(xué)家。本文原載于《中國煤炭報》2021年2月6日三版，有刪節(jié)）
文章來源：https://article.xuexi.cn/articles/index.html?art_id=9665860234896486508&item_id=9665860234896486508&study_style_id=feeds_default&pid=&ptype=-1&source=share&share_to=dd
