孫旭東,張蕾欣,張 博
(1.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)管理學(xué)院,北京 100083;2.應(yīng)急管理部信息研究院,北京 100029)
我國提出2030年前碳達(dá)峰,2060年前碳中和的目標(biāo)后,在氣候雄心峰會上進(jìn)一步宣布:“到2030年,中國單位國內(nèi)生產(chǎn)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(fèi)比重將達(dá)到25%左右”。目前距離2030年碳達(dá)峰不到10年時間,同時我國碳達(dá)峰到碳中和間隔時間只有30年,遠(yuǎn)少于西方發(fā)達(dá)國家[1]。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)[2]將深刻影響和改變我國現(xiàn)有能源開發(fā)利用方式。我國是世界最大的能源生產(chǎn)國和消費(fèi)國,也是全球最大的碳排放國。 根據(jù)《BP Statistical Review of World Energy 2020》數(shù)據(jù)顯示,2019年我國二氧化碳排放總量為98.26億t(不包括香港、澳門和臺灣地區(qū)),以28.8%的比例居全球首位,其中煤炭開發(fā)利用是最主要排放源。煤炭是我國生產(chǎn)與消費(fèi)規(guī)模最大的能源品種,根據(jù)《中國統(tǒng)計年鑒2020》數(shù)據(jù),2019年一次能源生產(chǎn)總量為39.7億t標(biāo)準(zhǔn)煤,其中原煤占68.6%;我國能源消費(fèi)總量達(dá)到48.7億t標(biāo)準(zhǔn)煤,煤炭占57.7%。 我國加速能源綠色低碳轉(zhuǎn)型迫在眉睫,辨識煤炭未來發(fā)展環(huán)境與變化趨勢,尋求煤炭轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展方向成為亟待解決的問題。
碳中和(carbon neutrality)的概念,目前在學(xué)術(shù)界主要表現(xiàn)為“氣候?qū)用妗迸c“碳排放”兩種不同觀點(diǎn)。第一種觀點(diǎn),IPCC[3]提出了基于氣候?qū)用娴奶贾泻?climate neutrality)概念,即全球溫室氣體凈排放量可以使得全球溫升穩(wěn)定在某范圍內(nèi),進(jìn)入大氣的溫室氣體排放和吸收的匯之間達(dá)到某種穩(wěn)定狀態(tài);第二種觀點(diǎn),基于碳排放視角,聚焦凈碳排放(net-zero carbon emissions),即實(shí)現(xiàn)碳排放的中和[4],一般單指向二氧化碳(CO2),其觀點(diǎn)下的碳中和主要是進(jìn)入大氣的CO2排放和吸收的匯之間達(dá)到平衡,即“二氧化碳中和”。鄧旭等[4]系統(tǒng)研究了全球研究者和政策制定者對碳中和定義及目標(biāo)范圍。
目前,2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和已成為研究關(guān)注的熱點(diǎn),如王燦等[2]研究了我國碳中和的實(shí)現(xiàn)路徑與政策體系,分析了高能效循環(huán)利用技術(shù)、零碳能源技術(shù)、負(fù)排放技術(shù)三個方面的碳排放路徑;王鑫[5]從加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型升級、建設(shè)可持續(xù)能源體系和制定高能耗行業(yè)技術(shù)路線圖三個維度研究了2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵問題;王克等[6]在2060年前碳中和目標(biāo)下,構(gòu)建了能源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境系統(tǒng)的綜合模型,通過定量分析研究了1.5 ℃溫升情形的部門碳減排路徑;桑樹勛等[7]系統(tǒng)分析了在碳中和背景下的煤地質(zhì)學(xué)發(fā)展問題,梳理了煤地質(zhì)學(xué)相關(guān)的碳減排技術(shù)。然而,當(dāng)前研究主要集中在我國碳中和的實(shí)現(xiàn)路徑上,缺少對煤炭發(fā)展與轉(zhuǎn)型的宏觀研究。本文聚焦于碳中和背景下煤炭行業(yè)的發(fā)展與轉(zhuǎn)型,擬在系統(tǒng)分析煤炭行業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢、劣勢、機(jī)會和挑戰(zhàn)的基礎(chǔ)上,研判不同階段的煤炭發(fā)展形勢,提出相關(guān)對策與建議。
優(yōu)勢方面,短期內(nèi),特別是在碳達(dá)峰之前,煤炭的資源賦存條件與生產(chǎn)供給能力、產(chǎn)業(yè)規(guī)模及能源結(jié)構(gòu)占比、經(jīng)濟(jì)性與消費(fèi)靈活性等方面存在明顯優(yōu)勢,為煤炭行業(yè)的發(fā)展與轉(zhuǎn)型提供了基礎(chǔ)條件。
首先,新能源替代煤炭成為基礎(chǔ)能源,短期內(nèi)不易實(shí)現(xiàn),煤炭基礎(chǔ)能源地位和資源優(yōu)勢依然明顯。隨著我國煤炭工程科技的進(jìn)步[8],煤炭資源開發(fā)已經(jīng)向規(guī)模化和智能化發(fā)展,同時煤炭資源利用不受氣候、季節(jié)的影響,具有經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、可靠等優(yōu)點(diǎn),而新能源短期內(nèi)無法解決相關(guān)問題,也為煤炭的發(fā)展提供了客觀條件。從碳達(dá)峰目標(biāo)上看,即便到2030年碳達(dá)峰前非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到25%,煤電下降量有限且仍然是主要電力供應(yīng)者。根據(jù)《中國統(tǒng)計年鑒2020》數(shù)據(jù),2019年全國全口徑發(fā)電量中,煤電占比62.15%,核電占比4.76%,并網(wǎng)風(fēng)電占比5.53%,并網(wǎng)太陽能發(fā)電占比3.05%,核電與風(fēng)光發(fā)電的占比仍然較低。
其次,煤炭行業(yè)具有一定的行業(yè)優(yōu)勢和市場基礎(chǔ)。由于煤炭資源大宗商品的屬性,企業(yè)、產(chǎn)業(yè)、市場、全社會消費(fèi)等層面具有良好基礎(chǔ)和積累,從技術(shù)、投資、建設(shè)到運(yùn)營和維修服務(wù)形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈,形成了一批大型的現(xiàn)代化煤炭企業(yè),如2020年《財富》世界500強(qiáng)排行榜中有12家煤炭企業(yè)上榜,其中排名最靠前的國家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司的營業(yè)收入達(dá)到804.98億美元(108名),而非化石能源領(lǐng)域只有中國核工業(yè)集團(tuán)有限公司上榜,排名493名。同時,新能源裝機(jī)和實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的過程需要煤電作為調(diào)峰電源,短期內(nèi)煤炭基礎(chǔ)能源地位變化有限,煤炭發(fā)展的優(yōu)勢依然存在。
劣勢方面,我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)決定了能源系統(tǒng)的碳排放強(qiáng)度較高,其中煤電、工業(yè)用煤是我國煤炭消費(fèi)的主要碳排放源。根據(jù)國際能源署(IEA)數(shù)據(jù),2018年僅煤電一項(xiàng)就占我國化石燃料燃燒相關(guān)碳排放量的48.4%,相當(dāng)于美國化石燃料燃燒的碳排放總量,并高于歐盟各國總和。全球新能源發(fā)展趨勢下的國際壓力和社會輿論給我國煤炭的發(fā)展帶來了阻礙,未來投資環(huán)境和金融環(huán)境可能惡化,資金使用成本將大幅提高,資金鏈風(fēng)險將提升,不利于煤炭行業(yè)相關(guān)企業(yè)的生存與發(fā)展。此外,煤炭開采長期存在安全、生態(tài)環(huán)境破壞、水資源約束、礦工職業(yè)病等現(xiàn)實(shí)問題,還存在一定比例的落后產(chǎn)能、廢棄礦區(qū)環(huán)境治理的遺留歷史問題[9-10]。同時,社會上散燒煤問題仍然沒有得到有效解決,散燒煤量約占煤炭消費(fèi)的10%[11]。上述問題疊加嚴(yán)重制約了煤炭的高質(zhì)量發(fā)展。預(yù)計在碳達(dá)峰后,碳減排問題、國際與社會輿論壓力以及不利的投資環(huán)境和愈加嚴(yán)格的生態(tài)制約等煤炭行業(yè)發(fā)展的劣勢,都會隨著時間推移而更加嚴(yán)峻。
機(jī)會方面,目前煤炭行業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展十分活躍,未來30年先進(jìn)發(fā)電技術(shù)和碳封存與利用技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)重大突破,將大幅實(shí)現(xiàn)煤炭消費(fèi)的碳減排。表1給出相關(guān)前沿技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[8-9,12-13],例如700 ℃超超臨界發(fā)電技術(shù)、IGCC/IGFC等顛覆性的發(fā)電技術(shù)都具備清潔高效利用的特點(diǎn),同時在實(shí)現(xiàn)超低污染物排放的基礎(chǔ)上,可以大幅提高當(dāng)前燃煤發(fā)電的效率。二氧化碳捕集封存與利用(CCUS)產(chǎn)業(yè)方面,目前鹽/咸水層的地質(zhì)封存技術(shù)、EOR技術(shù)(二氧化碳強(qiáng)化驅(qū)油)已逐步從示范項(xiàng)目轉(zhuǎn)向商業(yè)化,例如EOR技術(shù)在大比例提升產(chǎn)油量的同時,將二氧化碳封存在油田中,已具有很好的經(jīng)濟(jì)性。目前我國油田基于EOR技術(shù)的二氧化碳封存能力可達(dá)到99 Mt/a[14],同時未來我國在煤層氣開采、地?zé)衢_發(fā)、食品加工、人工養(yǎng)殖等領(lǐng)域的二氧化碳利用潛力巨大;CCUS技術(shù)也可以通過二氧化碳重整循環(huán)實(shí)現(xiàn),例如SOEC技術(shù),利用可再生能源將煤炭發(fā)電排放的二氧化碳制取為合成氣(作為化工等工業(yè)的原料,非能源燃料用途),即通過碳轉(zhuǎn)化方式實(shí)現(xiàn)煤炭發(fā)電的零碳排放,有望成為最具潛力的煤電碳排放解決方案之一。另外,參與國際碳匯市場、增加植樹造林等具有較高的可行性。在碳中和的大背景下,也將倒逼全社會用煤效率提升,有助于減少煤基資源消耗的碳排放量。目前,我國冶金、建材、化工三大行業(yè)煤耗量占全國煤炭消費(fèi)總量的30%左右,碳減排潛力較大。此外,我國油氣對外依存度高,油氣供給安全形勢嚴(yán)峻,2019年石油對外依存度已達(dá)72%,天然氣對外依存度已達(dá)43%,我國對外油氣資源的獲取環(huán)境可能惡化,可利用煤炭資源實(shí)現(xiàn)進(jìn)口油氣原料的部分替代。未來現(xiàn)代煤化工領(lǐng)域?qū)⒊蔀槊禾哭D(zhuǎn)型的重要方向,目前我國煤制燃料、煤制烯烴等煤化工技術(shù)已成熟,基本形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈,已具備建立大型現(xiàn)代煤炭深加工市場的條件。
表1 我國煤炭行業(yè)前沿技術(shù)方向的發(fā)展現(xiàn)狀
挑戰(zhàn)方面,新能源技術(shù)發(fā)展迅速,核電、風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電等新能源產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模,且保持高強(qiáng)度的裝機(jī)增速,發(fā)電成本不斷下降,經(jīng)濟(jì)性不斷提升,加之綠色低碳能源優(yōu)勢,新能源競爭力不斷增強(qiáng)。隨著非化石能源消費(fèi)占比加速提升,煤炭資源優(yōu)勢下降,劣勢更加顯著,也將隨之迎來一系列新的挑戰(zhàn)問題。而當(dāng)前對潔凈煤技術(shù)[13]突破和創(chuàng)新速度的要求也持續(xù)提升。此外,碳中和背景下煤炭領(lǐng)域人才培養(yǎng)、高校招生和招工用人等將受到極大的影響,出現(xiàn)專業(yè)性人才缺口的可能性大,裝備制造、維修、技術(shù)服務(wù)等煤炭關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定性和可靠性也將受到影響。
基于上述煤炭行業(yè)發(fā)展的宏觀環(huán)境綜合分析,本文提出碳中和背景下煤炭行業(yè)發(fā)展的相關(guān)研判觀點(diǎn),具體見表2。基于時間段劃分,分別定義為煤炭行業(yè)發(fā)展的準(zhǔn)備期、競和期和完成期。
碳達(dá)峰前準(zhǔn)備期(2021—2030年),根據(jù)優(yōu)勢分析,短期內(nèi)我國煤炭資源與煤電的定位仍然都是基礎(chǔ)能源,處于碳中和發(fā)展的早期,在環(huán)境惡化前是轉(zhuǎn)型發(fā)展最佳的準(zhǔn)備期和過渡期。
碳中和前,特別是2050年前,煤炭仍然是重要能源,2050年也是我國社會主義建設(shè)和煤炭行業(yè)階段性發(fā)展的關(guān)鍵時間點(diǎn)[6-7,9]。在2031—2050年期間,煤炭與新能源將處于競爭合作的關(guān)系,合作關(guān)系體現(xiàn)在該階段煤炭將從基礎(chǔ)能源向重要能源轉(zhuǎn)變,煤電加速“讓路”新能源發(fā)電,配合新能源發(fā)展。競爭方面,在未來近30年時間有可能實(shí)現(xiàn)煤炭領(lǐng)域顛覆性技術(shù)的突破,為煤炭獲得與新能源競爭和可持續(xù)發(fā)展的機(jī)會,如IGFC技術(shù)與SOEC技術(shù)突破后,可實(shí)現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)替代傳統(tǒng)的燃燒發(fā)電,將煤炭利用轉(zhuǎn)型為能源的新興產(chǎn)業(yè),此外碳移除與碳匯的發(fā)展也可能為煤炭贏得發(fā)展空間。同時也存在另一種情形,當(dāng)新能源技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)步顯著,消納、儲能、穩(wěn)定性等相關(guān)問題得到有效解決,煤炭行業(yè)的發(fā)展空間乃至生存都將受到嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。
實(shí)現(xiàn)碳中和的最后十年,我國將進(jìn)入全面部署期和完成期,煤炭行業(yè)配合全國碳減排進(jìn)程,完成新能源成為基礎(chǔ)能源的“托底”任務(wù),同時基本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。煤炭行業(yè)的發(fā)展一方面取決于先進(jìn)煤炭技術(shù)的突破,另一方面需要轉(zhuǎn)向煤炭原料屬性或多元化的轉(zhuǎn)型發(fā)展。
總體上,碳中和背景下煤炭行業(yè)在產(chǎn)業(yè)規(guī)模及能源結(jié)構(gòu)占比、經(jīng)濟(jì)性等方面的優(yōu)勢將逐漸消退,煤炭市場、煤電利用、企業(yè)生存環(huán)境等將面臨重大挑戰(zhàn),但同時煤炭行業(yè)發(fā)展也存在機(jī)會,碳達(dá)峰前預(yù)留了10年時間以及碳達(dá)峰后煤炭與非化石能源之間的博弈發(fā)展時間,煤炭行業(yè)未來仍有時間推進(jìn)相關(guān)創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展與碳匯的應(yīng)用,來贏取更大可能的煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型機(jī)會。
表2 碳中和背景下我國煤炭行業(yè)發(fā)展形勢研判
碳中和背景下煤炭的消費(fèi)和占比下降將成為必然趨勢,為避免煤炭相關(guān)行業(yè)“斷崖式”無序被動的離場,減少資金、人才、資產(chǎn)的浪費(fèi)以及帶來失業(yè)、就業(yè)、人員安置等社會問題,煤炭行業(yè)未來的發(fā)展需要積極主動轉(zhuǎn)型。綜合考慮能源結(jié)構(gòu)、資源賦存、產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)積累等方面優(yōu)勢及未來發(fā)展的機(jī)遇和需求,特別是需要充分重視準(zhǔn)備期階段內(nèi)基礎(chǔ)能源的優(yōu)勢與利用未來先進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的機(jī)會,采取積極主動性的策略迎接挑戰(zhàn),整合優(yōu)勢資源,加快資金、技術(shù)、人才的儲備,通過有序競爭,實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的轉(zhuǎn)型發(fā)展。
1) 2021—2030年準(zhǔn)備期策略:加快收益回收,超前謀劃發(fā)展與轉(zhuǎn)型協(xié)同布局,實(shí)施煤炭清潔高效利用的碳減排路徑。充分利用好碳達(dá)峰前十年窗口期,保持煤炭行業(yè)相關(guān)企業(yè)穩(wěn)健的發(fā)展,注重行業(yè)收益回收與積累、優(yōu)質(zhì)資源投資,為未來煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型與碳減排做好資金、技術(shù)、人才各方面的儲備。加強(qiáng)煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)之間的協(xié)調(diào),做好整體的產(chǎn)銷計劃,逐步實(shí)現(xiàn)以需定產(chǎn),避免產(chǎn)能過剩問題,減少煤炭行業(yè)生產(chǎn)端的自我競爭。此外,煤炭企業(yè)積極介入新能源行業(yè),為煤炭生產(chǎn)、燃煤發(fā)電與新能源發(fā)電的協(xié)同發(fā)展創(chuàng)造條件,一定程度上將行業(yè)間競爭轉(zhuǎn)化為部分內(nèi)部協(xié)作問題。
本階段碳減排的實(shí)現(xiàn)路徑主要通過節(jié)能提效來減少煤炭消耗。加強(qiáng)煤炭清潔高效利用,優(yōu)化煤炭利用結(jié)構(gòu),從淘汰落后用煤、節(jié)能技術(shù)更新、清潔利用技術(shù)改造等方面發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù),以提高煤炭利用效率,協(xié)同減少煤炭消耗總量和污染物排放。應(yīng)逐步降低火電廠的平均供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗,同時注重燃煤鍋爐的節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用與管理,淘汰高煤耗的落后供熱鍋爐,繼續(xù)推進(jìn)燃煤機(jī)組的節(jié)能技術(shù)與超低排放技術(shù)的改造,加強(qiáng)余熱利用技術(shù),發(fā)展煤電熱冷多聯(lián)產(chǎn),全面提升建筑、交通、工業(yè)各行業(yè)煤炭的綜合利用效率,基本杜絕單一的燃煤熱利用,力爭2030年前實(shí)現(xiàn)全面的煤炭清潔高效利用,完成煤炭行業(yè)向技術(shù)密集型行業(yè)轉(zhuǎn)型。
2) 2031—2050年競合期策略:加強(qiáng)先進(jìn)燃煤發(fā)電與碳封存、利用能力,降低燃煤發(fā)電碳排放水平,推動煤炭行業(yè)低碳利用與碳匯能力建設(shè)。本階段在煤電“讓路”的同時,積極主動發(fā)展先進(jìn)的燃煤發(fā)電與碳封存、利用等潔凈煤技術(shù)以及合理利用碳匯工具,贏取煤炭消費(fèi)市場和發(fā)展空間,煤炭企業(yè)向下游及關(guān)聯(lián)行業(yè)延伸,完成向綜合性能源與礦山企業(yè)轉(zhuǎn)型。技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)是新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最重要驅(qū)動力,長期來看,先進(jìn)發(fā)電技術(shù)有望得到突破,仍需持續(xù)支持先進(jìn)燃煤發(fā)電技術(shù)的科技攻關(guān)和示范建設(shè),實(shí)現(xiàn)基于先進(jìn)發(fā)電技術(shù)下的煤炭大規(guī)模、集中化的清潔高效利用。 例如,假設(shè)IGFC先進(jìn)發(fā)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破,其效率可以在當(dāng)前發(fā)電水平上提升近一倍,即可以減少近一半的煤炭消耗和二氧化碳排放量。
加強(qiáng)碳的循環(huán)與封存、利用能力,可以通過排放端和碳匯端兩個維度實(shí)現(xiàn)。排放端減排路徑主要通過CCS技術(shù)與CCUS技術(shù)實(shí)現(xiàn)物理封存或碳循環(huán),需要推進(jìn)二氧化碳重整反應(yīng)轉(zhuǎn)化的CCUS技術(shù)商業(yè)化,特別是液體燃料、烯烴和可降解塑料等化工原料或產(chǎn)品的CCUS技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,持續(xù)加大鹽/咸水層的地質(zhì)封存技術(shù)、廢棄礦井地下空間的碳封存技術(shù)、驅(qū)油與驅(qū)氣(天然氣、煤層氣)技術(shù)、SOEC技術(shù)等示范項(xiàng)目建設(shè)。
碳匯端減排路徑主要包括自然界碳循環(huán)和區(qū)域間碳排放交易。第一是煤炭企業(yè)積極推進(jìn)礦區(qū)生態(tài)開發(fā),發(fā)展可再生能源開發(fā)利用,特別是礦區(qū)廢棄地等不易耕種土地的植樹造林,為煤炭行業(yè)積累大規(guī)模的碳匯;第二是可通過經(jīng)濟(jì)手段,購買碳排放權(quán),積極參與國際碳匯交易市場,同時注重國內(nèi)區(qū)域間和行業(yè)間的碳交易,布局和儲備不同時間段的碳排放配額,構(gòu)建科學(xué)、有序的碳排放權(quán)交易方案。
3) 2051—2060年完成期策略:突出煤炭的原料屬性與安全應(yīng)急保障屬性,轉(zhuǎn)型打造多元化的新市場和新經(jīng)濟(jì)特色。實(shí)現(xiàn)角色屬性轉(zhuǎn)型-應(yīng)急儲備能源與油氣替代資源,將煤電從基礎(chǔ)能源轉(zhuǎn)為可再生能源的備用電源,發(fā)揮“托底”作用。同時,基于煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)將煤炭資源作為重要工業(yè)原材料,打造綠色、低碳煤炭原料與應(yīng)急能源的新型煤炭行業(yè)。煤炭未來的重點(diǎn)轉(zhuǎn)型方向是打造煤炭資源清潔轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)與新的煤炭消費(fèi)市場,將煤炭資源從能源轉(zhuǎn)向原料。未來煤炭是以原料作為主要屬性,要持續(xù)發(fā)展清潔燃料和基礎(chǔ)化工原料的現(xiàn)代深加工技術(shù)、煤基先進(jìn)材料技術(shù)等。 此外,形成新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特色優(yōu)勢,特別是面向能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)、智能化生產(chǎn)、生態(tài)修復(fù)與開發(fā)等方向,實(shí)現(xiàn)企業(yè)角色轉(zhuǎn)變與多元化發(fā)展。
碳中和背景下,不能簡單地“去煤化”或者“去煤電”,需要科學(xué)規(guī)劃,尋求可持續(xù)與轉(zhuǎn)型的發(fā)展路徑,不能斷崖式地“硬著陸”。鑒于我國能源國情,需要明確至少近20年內(nèi)煤炭的“壓艙石”和“穩(wěn)定器”地位,遠(yuǎn)期仍要突出煤炭的原料屬性與安全應(yīng)急保障屬性,清晰定位煤炭發(fā)展方向。
同時,要從技術(shù)突破的動態(tài)發(fā)展、能源供給的安全與穩(wěn)定、全生命周期的經(jīng)濟(jì)性和外部性收益等多維度的綜合視角,設(shè)計不同節(jié)點(diǎn)的具體減排目標(biāo)、實(shí)施路徑與行動方案,合理配置煤炭與其他能源的競合關(guān)系,有序淘汰落后煤炭用能、適度新增和退出優(yōu)質(zhì)煤炭生產(chǎn)與消費(fèi),實(shí)現(xiàn)煤炭的“軟落地”。
碳中和倒逼煤炭轉(zhuǎn)型,不僅要注重煤電消費(fèi)主體的自身可持續(xù)發(fā)展,開展先進(jìn)煤炭發(fā)電等高效利用技術(shù)以及碳封存與轉(zhuǎn)化利用技術(shù)創(chuàng)新,而且更要加強(qiáng)在煤炭綠色開采、煤層氣利用(CH4減排)、煤炭加工和煤炭儲運(yùn)等煤炭發(fā)電與消費(fèi)前端產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的碳減排。要突出推進(jìn)全局節(jié)能,同等重視提升煤焦化、冶金、水泥、化工等各行業(yè)煤炭資源的利用效率,積極探索難脫碳領(lǐng)域的減排方式,全方位科學(xué)規(guī)劃煤炭消費(fèi)的碳減排路徑。
新形勢下煤炭企業(yè)轉(zhuǎn)型需要積極探索多元化發(fā)展,特別是在生產(chǎn)服務(wù)、大數(shù)據(jù)管理、綠色發(fā)展、智能化等領(lǐng)域呈現(xiàn)了發(fā)展優(yōu)勢。當(dāng)前,煤礦、煤電、煤炭洗選加工、煤化工等不同煤炭領(lǐng)域企業(yè)所面臨的轉(zhuǎn)型問題存在著較大的差異性,未來企業(yè)轉(zhuǎn)型如何利用現(xiàn)有優(yōu)勢發(fā)展,缺少具體執(zhí)行路徑與科學(xué)思考。
要強(qiáng)化煤炭資源的應(yīng)急安全儲備功能,加強(qiáng)煤炭的原料屬性及其現(xiàn)代化工品供應(yīng)能力,做好煤電充當(dāng)備用安全電源的轉(zhuǎn)型機(jī)制,包括大型煤礦產(chǎn)能的快速提高能力、建設(shè)極端氣候條件或惡劣天氣事件等突發(fā)情況下區(qū)域或城市備用電力供應(yīng)系統(tǒng)等。
未來煤炭消費(fèi)下降,勢必形成大規(guī)模的廢棄煤礦、廢棄煤電廠,并將出現(xiàn)礦區(qū)廢棄地及其剩余廢棄資源的開發(fā)利用、礦區(qū)生態(tài)修復(fù)、廢棄電廠資產(chǎn)回收、退出企業(yè)人員安置等一系列問題,需要結(jié)合新的發(fā)展形勢特征,面向能源數(shù)字化管理、智能化生產(chǎn)、生態(tài)修復(fù)、廢棄資源利用等新興產(chǎn)業(yè)方向,深入研究企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的基礎(chǔ)、優(yōu)勢與不足,建立健全煤炭領(lǐng)域企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展機(jī)制。
遵循市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律,應(yīng)補(bǔ)償煤電在充當(dāng)“壓艙石”和“穩(wěn)定器”保障責(zé)任的碳排放成本,建立新能源發(fā)電對煤電應(yīng)急保障的補(bǔ)償保障制度與財稅優(yōu)惠,分擔(dān)煤炭碳排放責(zé)任。 此外,在“讓路”新能源發(fā)電時,需要對煤電“讓路”所承擔(dān)的基荷、調(diào)峰、備用給予相匹配的市場回報,以實(shí)現(xiàn)煤電與新能源發(fā)電的互補(bǔ)共存。 長期來看,在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)煤炭的穩(wěn)健退出,需要參考發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn),做好不同層面的政策保障。
加強(qiáng)煤炭領(lǐng)域中長期的科技創(chuàng)新研發(fā)投入與人才保障。要充分發(fā)揮大型綜合能源企業(yè)的引領(lǐng)作用,加強(qiáng)煤炭行業(yè)與其他能源和礦業(yè)行業(yè)間的協(xié)同創(chuàng)新,建立開放共享的碳減排技術(shù)國家研發(fā)中心,籌備專項(xiàng)基金,持續(xù)推進(jìn)先進(jìn)燃煤發(fā)電、CCS/CCUS、智慧能源技術(shù)等重大前沿技術(shù)、基礎(chǔ)理論攻關(guān)與成套裝備研發(fā),建設(shè)煤礦區(qū)碳中和示范項(xiàng)目以及煤礦、煤電和煤化工等煤炭開發(fā)利用轉(zhuǎn)化全產(chǎn)業(yè)鏈的碳減排示范項(xiàng)目。注重校企合作與人才儲備,有效解決煤炭、化工、電力領(lǐng)域高校未來學(xué)科建設(shè)與發(fā)展問題,長期為煤炭領(lǐng)域發(fā)展與轉(zhuǎn)型提供技術(shù)服務(wù)與人才保障。
實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)將對我國煤炭的發(fā)展造成重大影響,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。本文在系統(tǒng)分析我國煤炭行業(yè)發(fā)展面臨的宏觀環(huán)境與可能影響的基礎(chǔ)上,提出了煤炭發(fā)展的定位、階段劃分、碳減排路徑及相應(yīng)的應(yīng)對策略。
1) 碳中和背景下,煤炭行業(yè)發(fā)展的核心優(yōu)勢是近期煤炭的基礎(chǔ)能源地位,未來機(jī)會關(guān)鍵在于先進(jìn)發(fā)電技術(shù)及CCS/CCUS等潔凈煤技術(shù)的未來發(fā)展以及碳匯應(yīng)用,劣勢與挑戰(zhàn)均集中于煤炭消費(fèi)的碳排放問題和非化石能源快速發(fā)展的競爭壓力。
2) 碳達(dá)峰(2030年)前是煤炭轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要戰(zhàn)略窗口期,2050年前是煤炭與新能源的競爭和合作發(fā)展期,2051—2060年是煤炭轉(zhuǎn)型與碳中和的完成期。煤炭行業(yè)的定位/碳減排策略為:基礎(chǔ)能源/節(jié)能提效為主(2021—2030年)-重要能源/持續(xù)節(jié)能提效減排、推進(jìn)碳移除技術(shù)與碳匯應(yīng)用(2031—2050年)-備用或安全應(yīng)急能源及化工原料/完成多元化轉(zhuǎn)型(2051—2060年)。
3) 建議加強(qiáng)面向2060年的煤炭行業(yè)未來發(fā)展的頂層設(shè)計,統(tǒng)籌謀劃全產(chǎn)業(yè)鏈及全行業(yè)的全局節(jié)能減排問題,積極引導(dǎo)煤炭領(lǐng)域企業(yè)基于優(yōu)勢資源開展多元化轉(zhuǎn)型,建立健全中長期煤炭發(fā)展的制度保障與有序退出補(bǔ)償機(jī)制。