桑樹勛：探索煤炭行業(yè)低碳化發(fā)展的“中國方案”
來源: 中國能源報 發(fā)布時間: 2021-06-23
6月22日，在人民日報社舉行的2021能源高質量發(fā)展論壇上，中國礦業(yè)大學低碳能源研究院院長桑樹勛做主旨演講，內容如下：在實現碳達峰、碳中和目標的過程中，受影響最大的行業(yè)就是煤炭，我們要客觀認識行業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。全球二氧化碳排放主要來自化石能源消費，而我國有79%的碳排放來自化石能源中的煤炭能源消費，因此實現雙碳目標的關鍵在煤炭。近年來，煤炭占我國一次能源消費的比重已顯著降低。雙碳目標要求進一步加快能源替代，不但是占比下降，煤炭消費量也要下降，到“十五五”時期逐步減少。當前，我國正在構建清潔低碳安全高效能源體系，新能源得到極大重視和投入,地位快速提升，煤炭的主體能源地位將發(fā)生改變。煤炭是中國工業(yè)的糧食，到我國能源安全的“壓艙石”，再到現在的“兜底”保障——這是它的地位變化。在此背景下，煤炭作為高碳能源的低碳化利用面臨挑戰(zhàn)。其主要表現在煤炭能源轉化、高效燃煤但少排碳或不排碳、從煤炭燃料到煤炭原料等變革性技術發(fā)展及應用。煤炭行業(yè)平穩(wěn)有序、公正合理轉型發(fā)展也面臨挑戰(zhàn)。產業(yè)向富煤地區(qū)集中，煤炭資源枯竭地區(qū)或資源條件差的地區(qū)退出煤炭產業(yè)或產業(yè)轉型，需要產業(yè)就業(yè)規(guī)劃和頂層設計、政策法律、財政金融等支持。基于此，煤炭行業(yè)不是“一關了之”，其低碳化發(fā)展主要涉及五大需求：
需求一，煤炭低碳潔凈高效利用是“能源替代”的重要內涵，是實現雙碳目標和保持經濟發(fā)展合理速度的必然選擇。除了以新能源替代化石能源，化石能源的低碳利用替代高碳利用，本身也屬于能源替代。大幅壓減煤炭消費是最直接有效的減碳措施，但對于經濟發(fā)展影響較大。在逐漸壓減煤炭消費的同時，實現煤炭低碳清潔高效利用，可有效降低煤基碳排放，有助于保持經濟發(fā)展合理速度。
需求二，煤炭對我國能源安全的“兜底”保障作用是構建低碳清潔安全高效能源體系的重要基礎。以煤為主的一次能源結構，由我國能源資源稟賦和經濟性所決定，即便到2050年，煤炭的低碳潔凈高效利用仍應作為低碳清潔安全高效能源體系的組成部分。
需求三，光、風、水、氫等新能源發(fā)展，在可預見的未來需要可低碳清潔高效利用的煤。在相當長時間內，清潔電力入網消納和電網穩(wěn)定運行需要火力發(fā)電的調峰匹配?，F在大家關注氫能，但煤制氫還是我國氫能的主要來源，原料中煤炭占比高達60％以上。
需求四，碳科學技術快速發(fā)展大大拓展了煤的低碳清潔高效利用領域，加快煤燃料向煤原料的轉型。以新型煤化工和煤基碳材料為代表的碳科學技術快速發(fā)展，將成為煤炭低碳清潔高效利用的主要領域，會為煤炭原料需求帶來較大增長空間。
需求五，煤礦和燃煤電廠投資巨大、就業(yè)人數眾多，資產合理耗損與社會穩(wěn)定是不可忽視的約束條件。大量煤礦、燃煤電廠未到正常的服務期而關閉，會造成巨量資產的棄用損失，大量煤礦關閉也會造成從業(yè)人員的群體性失業(yè)。對此，不可簡單“一刀切”進行處理。
煤炭行業(yè)低碳化發(fā)展要走中國特色之路，要探索實現煤炭低碳潔凈高效利用的“中國方案”“中國模式”，主要包括三點內涵：
一是減煤但不退煤。低碳發(fā)展不代表煤炭行業(yè)就沒有了，而是在嚴控增長和逐漸降低煤炭消費量的同時，通過煤炭低碳化技術創(chuàng)新和煤炭產業(yè)低碳化實現“用煤（碳）不排碳”，未來將是“低碳化轉型+高技術升級+需求決定的適度規(guī)模”的煤炭行業(yè)。
二是減碳與去碳協(xié)同。大力實施煤炭生產減排、煤炭生產和消費節(jié)能提效減排、煤燃燒新工藝減排、燃料變原料減排等多路徑減碳，加速發(fā)展以二氧化碳捕集、封存與利用（CCUS）為代表的去碳技術，推廣燃煤電廠+CCUS、煤制氫+CCUS、煤化工+CCUS等方式。
三是碳中和與能源安全“兜底”保障雙目標相統(tǒng)一。隨著新能源產業(yè)快速發(fā)展，煤炭消費量降低是趨勢。對此，既要完成正常情景下為新能源發(fā)展“兜底”保障的任務，也要科學建設煤炭能源戰(zhàn)略儲備能力，研究“儲備方式+儲備量+布局+配套”，實現特殊情景下“兜底”保障有利目標。此外，低碳化利用還要把多出來的碳摒除，目前最可行的關鍵技術就是CCUS，這也是我國煤炭行業(yè)低碳化發(fā)展的緊迫需求。建議高濃度與低濃度捕集兼顧，集群式封存（含地質利用）與分布式固碳利用相統(tǒng)籌。中國礦業(yè)大學在CCUS技術創(chuàng)新領域前瞻部署，承擔了40余項研究項目，形成了捕集、輸運、利用、封存全流程技術能力，特別是服務大規(guī)模示范工程的技術能力優(yōu)勢突出。
需求一，煤炭低碳潔凈高效利用是“能源替代”的重要內涵，是實現雙碳目標和保持經濟發(fā)展合理速度的必然選擇。除了以新能源替代化石能源，化石能源的低碳利用替代高碳利用，本身也屬于能源替代。大幅壓減煤炭消費是最直接有效的減碳措施，但對于經濟發(fā)展影響較大。在逐漸壓減煤炭消費的同時，實現煤炭低碳清潔高效利用，可有效降低煤基碳排放，有助于保持經濟發(fā)展合理速度。
需求二，煤炭對我國能源安全的“兜底”保障作用是構建低碳清潔安全高效能源體系的重要基礎。以煤為主的一次能源結構，由我國能源資源稟賦和經濟性所決定，即便到2050年，煤炭的低碳潔凈高效利用仍應作為低碳清潔安全高效能源體系的組成部分。
需求三，光、風、水、氫等新能源發(fā)展，在可預見的未來需要可低碳清潔高效利用的煤。在相當長時間內，清潔電力入網消納和電網穩(wěn)定運行需要火力發(fā)電的調峰匹配?，F在大家關注氫能，但煤制氫還是我國氫能的主要來源，原料中煤炭占比高達60％以上。
需求四，碳科學技術快速發(fā)展大大拓展了煤的低碳清潔高效利用領域，加快煤燃料向煤原料的轉型。以新型煤化工和煤基碳材料為代表的碳科學技術快速發(fā)展，將成為煤炭低碳清潔高效利用的主要領域，會為煤炭原料需求帶來較大增長空間。
需求五，煤礦和燃煤電廠投資巨大、就業(yè)人數眾多，資產合理耗損與社會穩(wěn)定是不可忽視的約束條件。大量煤礦、燃煤電廠未到正常的服務期而關閉，會造成巨量資產的棄用損失，大量煤礦關閉也會造成從業(yè)人員的群體性失業(yè)。對此，不可簡單“一刀切”進行處理。
煤炭行業(yè)低碳化發(fā)展要走中國特色之路，要探索實現煤炭低碳潔凈高效利用的“中國方案”“中國模式”，主要包括三點內涵：
一是減煤但不退煤。低碳發(fā)展不代表煤炭行業(yè)就沒有了，而是在嚴控增長和逐漸降低煤炭消費量的同時，通過煤炭低碳化技術創(chuàng)新和煤炭產業(yè)低碳化實現“用煤（碳）不排碳”，未來將是“低碳化轉型+高技術升級+需求決定的適度規(guī)模”的煤炭行業(yè)。
二是減碳與去碳協(xié)同。大力實施煤炭生產減排、煤炭生產和消費節(jié)能提效減排、煤燃燒新工藝減排、燃料變原料減排等多路徑減碳，加速發(fā)展以二氧化碳捕集、封存與利用（CCUS）為代表的去碳技術，推廣燃煤電廠+CCUS、煤制氫+CCUS、煤化工+CCUS等方式。
三是碳中和與能源安全“兜底”保障雙目標相統(tǒng)一。隨著新能源產業(yè)快速發(fā)展，煤炭消費量降低是趨勢。對此，既要完成正常情景下為新能源發(fā)展“兜底”保障的任務，也要科學建設煤炭能源戰(zhàn)略儲備能力，研究“儲備方式+儲備量+布局+配套”，實現特殊情景下“兜底”保障有利目標。此外，低碳化利用還要把多出來的碳摒除，目前最可行的關鍵技術就是CCUS，這也是我國煤炭行業(yè)低碳化發(fā)展的緊迫需求。建議高濃度與低濃度捕集兼顧，集群式封存（含地質利用）與分布式固碳利用相統(tǒng)籌。中國礦業(yè)大學在CCUS技術創(chuàng)新領域前瞻部署，承擔了40余項研究項目，形成了捕集、輸運、利用、封存全流程技術能力，特別是服務大規(guī)模示范工程的技術能力優(yōu)勢突出。
