華電煤業(yè)集團(tuán)有限公司 張少鋒

堅(jiān)定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的高質(zhì)量發(fā)展道路，是做好碳達(dá)峰碳中和工作的明確要求。我國(guó)“富煤貧油少氣”的能源資源稟賦，決定了在協(xié)同推進(jìn)降碳、減污、擴(kuò)綠、增長(zhǎng)過(guò)程中，必須堅(jiān)持先立后破、穩(wěn)妥有序的原則，一手抓好煤炭清潔高效利用，一手促進(jìn)新能源與清潔能源發(fā)展，持續(xù)推動(dòng)煤炭和新能源優(yōu)化組合、融合發(fā)展，確保安全降碳。

煤炭與新能源融合發(fā)展路徑

新能源一般指在新技術(shù)基礎(chǔ)上加以開(kāi)發(fā)利用的可再生能源，包括太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、氫能等。煤炭屬不可再生的一次能源，在利用領(lǐng)域，可轉(zhuǎn)化為電能、熱能、氫能等二次能源實(shí)現(xiàn)與新能源融合；在生產(chǎn)領(lǐng)域，可利用風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮埽约鞍樯耐咚沟饶茉促Y源，替代和調(diào)整煤礦傳統(tǒng)用能結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)與新能源融合。

（一）煤與新能源發(fā)電互補(bǔ)

我國(guó)煤炭資源豐富，燃煤發(fā)電技術(shù)成熟，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，通過(guò)靈活性改造，可彌補(bǔ)風(fēng)光電輸出的波動(dòng)性和間歇性缺點(diǎn)，對(duì)保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。目前，國(guó)家正在推進(jìn)以先進(jìn)產(chǎn)能煤礦、清潔高效煤電為支撐，以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)大型風(fēng)電光伏基地為基礎(chǔ)，以穩(wěn)定可靠特高壓輸電為載體的新能源供給消納體系建設(shè)，各項(xiàng)工作已經(jīng)取得積極進(jìn)展。同時(shí)，部分企業(yè)正在加大科技創(chuàng)新力度，積極推進(jìn)太陽(yáng)能與燃煤耦合發(fā)電項(xiàng)目示范，發(fā)展太陽(yáng)能與燃煤在發(fā)電原料側(cè)的互補(bǔ)。在煤炭生產(chǎn)領(lǐng)域，部分煤礦企業(yè)充分利用工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)建（構(gòu)）筑物屋頂和空地，發(fā)展自發(fā)自用分布式新能源，構(gòu)建智能微網(wǎng)，調(diào)整煤炭生產(chǎn)環(huán)節(jié)用電結(jié)構(gòu)和時(shí)序，促進(jìn)煤炭工業(yè)能源消費(fèi)低碳化、綠色化。

（二）煤與新能源供熱互補(bǔ)

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)工業(yè)和民用用熱基本采用燃煤鍋爐，供熱耗煤約占全國(guó)煤炭消費(fèi)的三分之一。近年來(lái)，隨著大氣污染防治行動(dòng)的深入推進(jìn)，工業(yè)鍋爐加速向大容量、高參數(shù)方向迭代更新，北方民用供暖也在積極推動(dòng)可再生能源替代補(bǔ)充，低溫空氣源熱泵、生物質(zhì)清潔取暖等適用技術(shù)不斷成熟并得到應(yīng)用。在煤炭生產(chǎn)領(lǐng)域，煤礦企業(yè)也在積極探索通過(guò)煤礦余熱、可再生能源集中供熱等取代燃煤鍋爐，技術(shù)路徑包括“新能源發(fā)電+蓄熱式電鍋爐”供熱、太陽(yáng)能光熱、地?zé)?、礦井水和乏風(fēng)余熱、洗浴用水余熱、低濃度瓦斯氧化蓄熱利用，以及空壓機(jī)設(shè)備余熱回收等，通過(guò)探索多能互補(bǔ)途徑，全面提高資源利用效率，實(shí)現(xiàn)減耗降碳。

（三）煤與新能源制氫互補(bǔ)

氫氣是重要的工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域。我國(guó)氫產(chǎn)量約占全球的30%，制備方式主要為煤制氫，約占總量的三分之二，由此產(chǎn)生大量二氧化碳排放。通過(guò)新能源發(fā)電配套電解水制氫，替代煤炭氣化制氫路線(xiàn)，充分利用清潔可再生能源，實(shí)現(xiàn)以氫換煤、綠色降碳。目前，國(guó)內(nèi)煤化工企業(yè)已經(jīng)開(kāi)展風(fēng)光融合綠氫項(xiàng)目示范，未來(lái)隨著技術(shù)進(jìn)步和成本下降，該類(lèi)項(xiàng)目有望得到推廣應(yīng)用。

從煤炭企業(yè)角度看煤炭與新能源融合發(fā)展

黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視煤炭與新能源行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。國(guó)務(wù)院印發(fā)的《2030 年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》提出，堅(jiān)持先立后破，穩(wěn)住存量，拓展增量，以保障國(guó)家能源安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展為底線(xiàn)，爭(zhēng)取時(shí)間實(shí)現(xiàn)新能源的逐漸替代，推動(dòng)能源低碳轉(zhuǎn)型平穩(wěn)過(guò)渡。2021年12月召開(kāi)的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)提出，要立足以煤為主的基本國(guó)情，抓好煤炭清潔高效利用，增加新能源消納能力，推動(dòng)煤炭和新能源優(yōu)化組合。具體到煤炭生產(chǎn)企業(yè)，應(yīng)重點(diǎn)推進(jìn)煤炭、煤電、新能源產(chǎn)業(yè)一體化協(xié)同，加快實(shí)施煤炭用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，大力發(fā)展循環(huán)式生產(chǎn)、循環(huán)式組合，不斷推動(dòng)資源高效利用和綠色低碳發(fā)展，確保如期實(shí)現(xiàn)2030 年前碳達(dá)峰目標(biāo)。

（一）依托煤炭礦區(qū)發(fā)展新能源

2022年，全國(guó)煤炭產(chǎn)量45.6億噸，西部地區(qū)占比60.7%，其中晉陜蒙新4省區(qū)占比80.9%。煤炭生產(chǎn)重心進(jìn)一步向沙漠、荒漠、戈壁地貌較廣的西部地區(qū)集中，煤礦布局與大型風(fēng)電、光伏基地布局趨于一致，煤炭、煤電、新能源協(xié)同互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)更為明顯，一體化實(shí)施的條件也更為齊備。

一是推動(dòng)煤礦、煤電、新能源聯(lián)營(yíng)。國(guó)家針對(duì)煤電聯(lián)營(yíng)、煤電新能源聯(lián)營(yíng)出臺(tái)了一系列政策措施，鼓勵(lì)開(kāi)展實(shí)質(zhì)性聯(lián)營(yíng)。發(fā)展聯(lián)營(yíng)以增量新能源項(xiàng)目為抓手，以煤礦項(xiàng)目為支撐，優(yōu)先實(shí)施煤礦、煤電、新能源由一個(gè)獨(dú)立法人運(yùn)營(yíng)的聯(lián)營(yíng)模式，從公司治理結(jié)構(gòu)上解決利益訴求不一致的問(wèn)題，化解煤炭供需和電網(wǎng)調(diào)峰矛盾，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。對(duì)于實(shí)現(xiàn)一個(gè)獨(dú)立法人運(yùn)營(yíng)確有困難的，可采用一家企業(yè)統(tǒng)一管理核算的聯(lián)營(yíng)模式。

二是發(fā)展井工煤礦采煤沉陷區(qū)新能源發(fā)電。據(jù)估計(jì)，我國(guó)西北部區(qū)域煤礦可用于建設(shè)光伏發(fā)電項(xiàng)目面積約3840 平方千米，可規(guī)劃建設(shè)近1.92 億千瓦裝機(jī)。結(jié)合煤礦所在區(qū)域光照資源條件，利用采煤沉陷區(qū)閑置土地資源，統(tǒng)籌推進(jìn)光伏發(fā)電與生態(tài)修復(fù)，將是煤炭與新能源耦合發(fā)展的重要途徑。有關(guān)文件多次強(qiáng)調(diào)，支持在采煤沉陷區(qū)開(kāi)展具有生態(tài)環(huán)境保護(hù)和修復(fù)效益的新能源項(xiàng)目。各地也積極開(kāi)展了應(yīng)用實(shí)踐，產(chǎn)煤省區(qū)采煤沉陷區(qū)光伏示范項(xiàng)目已有并網(wǎng)發(fā)電案例。

三是發(fā)展露天煤礦新能源發(fā)電配套換電重卡。露天煤礦能源消耗中，工程機(jī)械和車(chē)輛柴油消耗約占總能耗的80%—90%。近年來(lái)，國(guó)家和地方先后出臺(tái)政策，鼓勵(lì)支持發(fā)展電動(dòng)重卡。露天煤礦車(chē)輛運(yùn)輸具有路途較短、線(xiàn)路固定、貨源單一等特點(diǎn)，非常適合電動(dòng)重卡。在排土場(chǎng)、邊坡等閑置土地建設(shè)光伏發(fā)電項(xiàng)目，配套換電站實(shí)現(xiàn)電池儲(chǔ)能，可做到全額自發(fā)自用不上網(wǎng)，并實(shí)現(xiàn)壓降運(yùn)營(yíng)成本和降低碳排放。

（二）利用清潔能源發(fā)展低碳供熱

《2030 年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》指出，抓住資源利用這個(gè)源頭，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，全面提高資源利用效率，充分發(fā)揮減少資源消耗和降碳的協(xié)同作用。目前，煤礦供熱以燃煤鍋爐為主，用途中生活熱水約占10%、采暖約占45%、井筒防凍約占45%。太陽(yáng)能、風(fēng)能、空氣能、地?zé)崮芎推渌酂豳Y源，為煤礦清潔供熱提供了更多選擇。

一是發(fā)展可再生能源供熱。主要包括太陽(yáng)能、地?zé)崮芎惋L(fēng)能。太陽(yáng)能熱利用技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛，光照條件具備時(shí)優(yōu)先使用太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，當(dāng)溫度無(wú)法滿(mǎn)足時(shí)啟動(dòng)熱泵、電鍋爐等輔助熱源。地?zé)崮芎惋L(fēng)能主要結(jié)合資源條件，地?zé)嵝枋┕ゃ@井取熱，風(fēng)能可直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)熱泵系統(tǒng)壓縮機(jī)做功，實(shí)現(xiàn)供熱。

二是推廣余熱能源回收。煤礦生產(chǎn)中伴生的低品位熱能包括礦井水余熱、乏風(fēng)余熱，以及設(shè)備余熱和洗浴廢水余熱等。其中，礦井通風(fēng)溫度約17 至22 攝氏度，礦井水約18 攝氏度，空壓機(jī)余熱約80 攝氏度，洗浴廢水約35 攝氏度，均蘊(yùn)含豐富熱能。華電煤業(yè)集團(tuán)小紀(jì)汗煤礦利用空氣源熱泵、水源熱泵等余熱回收技術(shù)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了廢熱循環(huán)利用。

三是攻關(guān)低濃度瓦斯高效利用。礦井瓦斯即甲烷，屬非常規(guī)天然氣，高濃度瓦斯目前已基本實(shí)現(xiàn)利用，但低濃度瓦斯利用仍處于起步階段，造成浪費(fèi)的同時(shí)也增加碳排放。低濃度瓦斯通過(guò)加熱、氧化，可以實(shí)現(xiàn)熱量回收，目前已在部分煤礦企業(yè)開(kāi)展示范試驗(yàn)。

（三）結(jié)合用能替代開(kāi)展零碳（低碳）示范

國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》要求，在具備條件的工業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū)，加快發(fā)展分布式光伏、風(fēng)電等新能源項(xiàng)目，支持工業(yè)綠色微電網(wǎng)和源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目建設(shè)，推進(jìn)多能互補(bǔ)高效利用。煤礦作為工礦企業(yè)，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)要開(kāi)展清潔能源替代，發(fā)展低碳、零碳能源消費(fèi)模式。

一是推進(jìn)煤礦智能化建設(shè)。應(yīng)用數(shù)字化、信息化技術(shù)，提高煤礦自動(dòng)化、智能化水平，強(qiáng)化煤礦用電需求側(cè)管理，加強(qiáng)煤礦智能綜合管控，增強(qiáng)煤礦生產(chǎn)工序和用電負(fù)荷靈活優(yōu)化能力。近年來(lái)，煤礦智能化加速推進(jìn)，全國(guó)已累計(jì)建成智能化采煤工作面1043 個(gè)、掘進(jìn)工作面1277個(gè)，智能化建設(shè)總投資規(guī)模近2000億元，煤炭生產(chǎn)方式根本性變革進(jìn)一步加快。

晉能控股煤業(yè)集團(tuán)塔山煤礦公司智能化調(diào)度指揮中心。 （趙軍 攝）

二是建設(shè)分布式光伏、風(fēng)電項(xiàng)目。充分利用煤礦工業(yè)場(chǎng)地建（構(gòu)）筑物屋頂、閑置空地和護(hù)坡等，建設(shè)分布式光伏、風(fēng)電，適當(dāng)配套儲(chǔ)能系統(tǒng)，按照自發(fā)自用的模式，以綠電替代生產(chǎn)生活所需網(wǎng)購(gòu)電。華電煤業(yè)集團(tuán)不連溝煤礦2021年啟動(dòng)分布式光伏項(xiàng)目建設(shè)，一期6兆瓦屋頂光伏已并網(wǎng)發(fā)電，是內(nèi)蒙古自治區(qū)首個(gè)投運(yùn)的工商業(yè)分布式光伏項(xiàng)目，目前正在推進(jìn)二期15兆瓦項(xiàng)目建設(shè)。

三是構(gòu)建煤礦場(chǎng)區(qū)分布式智能微電網(wǎng)系統(tǒng)。統(tǒng)籌煤礦分布式電源與用電需求，配合儲(chǔ)能裝置和智能控制系統(tǒng)，采用先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)及信息技術(shù)，在煤礦用電側(cè)建設(shè)礦用智能微網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)和消費(fèi)的優(yōu)質(zhì)匹配，提升綠電使用比例。華電煤業(yè)集團(tuán)所屬煤礦正在通過(guò)不斷加大綠色能源替代，開(kāi)展煤礦智能用電、用能研究，探索打造零碳（低碳）示范煤礦。

煤炭與新能源融合發(fā)展的對(duì)策建議

近年來(lái)，國(guó)家相繼出臺(tái)了一系列政策措施，為推進(jìn)煤炭與新能源融合發(fā)展指明了方向，行業(yè)、企業(yè)層面也正在積極推動(dòng)落實(shí)，并取得了積極成效。但由于存在思想認(rèn)識(shí)不完全一致、政策配套還有待加強(qiáng)、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)還處于起步階段等問(wèn)題，推動(dòng)煤炭與新能源融合仍需多措并舉，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)工作向縱深推進(jìn)。

（一）研究系統(tǒng)性的指導(dǎo)意見(jiàn)

目前，針對(duì)煤炭與新能源融合發(fā)展，各方主要關(guān)注煤炭的利用方面，如煤炭發(fā)電、煤電與新能源耦合發(fā)電、煤制氫等，對(duì)煤炭企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)與新能源統(tǒng)籌協(xié)同的研究較少；同時(shí)，由于煤炭企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品屬于高碳能源，一般認(rèn)為與新能源距離較遠(yuǎn)，對(duì)于其與新能源融合發(fā)展的重視程度不夠，工作推進(jìn)上存在淺嘗輒止、不求深入的現(xiàn)象。煤炭企業(yè)作為生產(chǎn)能源的工業(yè)企業(yè)，同時(shí)也是耗能企業(yè)，在“雙碳”目標(biāo)背景下，與新能源的深入結(jié)合方面不應(yīng)缺席，也不能缺席。建議有關(guān)方面從加強(qiáng)行業(yè)指導(dǎo)著手，強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌謀劃，研究涵蓋煤礦生產(chǎn)、伴生資源利用、塌陷區(qū)新能源發(fā)展、土地復(fù)墾綠化等各環(huán)節(jié)的煤炭新能源融合發(fā)展思路，指引煤炭企業(yè)進(jìn)一步統(tǒng)一思想、提高認(rèn)識(shí)，調(diào)動(dòng)各煤礦積極性和主動(dòng)性，充分利用各自條件、發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì)，推進(jìn)煤炭企業(yè)更加綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展。

（二）細(xì)化針對(duì)性的支持措施

國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，創(chuàng)新礦區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，探索利用采煤沉陷區(qū)、露天礦排土場(chǎng)、廢棄露天礦坑，關(guān)停高污染礦區(qū)發(fā)展風(fēng)電、光伏發(fā)電、生態(tài)碳匯等產(chǎn)業(yè)?！蛾P(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》強(qiáng)調(diào)，支持在石漠化、荒漠化土地以及采煤沉陷區(qū)等礦區(qū)開(kāi)展具有生態(tài)環(huán)境保護(hù)和修復(fù)效益的新能源項(xiàng)目。煤礦企業(yè)在治理生產(chǎn)造成的土地塌陷中，需要給予當(dāng)?shù)鼐用裱a(bǔ)償，并對(duì)塌陷區(qū)進(jìn)行平整和生態(tài)修復(fù)，具備同步規(guī)劃建設(shè)光伏項(xiàng)目的有利條件。但由于在新能源指標(biāo)獲取方面尚無(wú)差異化的支持政策，目前生態(tài)修復(fù)和新能源發(fā)展有機(jī)結(jié)合的程度還有待進(jìn)一步提高。建議針對(duì)煤礦企業(yè)采煤沉陷區(qū)新能源發(fā)展，研究更為具體的措施，支持煤礦企業(yè)新能源項(xiàng)目取得建設(shè)用地、配置新能源指標(biāo)、納入項(xiàng)目建設(shè)庫(kù)、列入年度開(kāi)發(fā)方案等，為煤礦企業(yè)發(fā)展新能源創(chuàng)造條件。

（三）開(kāi)展引領(lǐng)性的技術(shù)創(chuàng)新

煤炭企業(yè)利用新能源和伴生能源總體水平偏低，相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展有的還處于起步階段。目前，百?lài)嵓?jí)新能源電動(dòng)重卡還在示范應(yīng)用階段，乏風(fēng)、地?zé)帷⒌V井水等余熱利用技術(shù)效能還不高，低濃度瓦斯氧化回收熱量技術(shù)還不成熟，特別是適用于煤礦的智能微電網(wǎng)技術(shù)還在探索研發(fā)階段。建議結(jié)合煤礦生產(chǎn)特點(diǎn)，針對(duì)性地研究煤炭與新能源融合發(fā)展技術(shù)，通過(guò)研發(fā)計(jì)劃、揭榜掛帥、產(chǎn)學(xué)研融合等多種方式，重點(diǎn)突破煤礦智能化關(guān)鍵技術(shù)，以及各類(lèi)余熱高效利用、低濃度瓦斯氧化利用、新能源發(fā)電與煤礦供電系統(tǒng)智能微網(wǎng)等技術(shù)，不斷為煤炭綠色低碳專(zhuān)項(xiàng)發(fā)展提供支撐。

（四）健全約束性的標(biāo)準(zhǔn)體系

煤炭與新能源融合發(fā)展屬新課題，目前與之接近或相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)有能耗等級(jí)與限額、能效評(píng)價(jià)等，主要包括設(shè)計(jì)規(guī)范、相關(guān)監(jiān)測(cè)和計(jì)算方法，覆蓋面和深度不能完全支撐新形勢(shì)下的新要求。下一步，要結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新和示范應(yīng)用進(jìn)展，不斷健全與煤礦企業(yè)發(fā)展新能源相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)體系，通過(guò)建立認(rèn)證機(jī)制、發(fā)布先進(jìn)技術(shù)裝備目錄以及強(qiáng)制約束等，引導(dǎo)支持企業(yè)采用先進(jìn)技術(shù)和工藝，開(kāi)展新能源、伴生能源高效利用和用能用電系統(tǒng)智能化改造，持續(xù)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)約束和引導(dǎo)。

（五）創(chuàng)建導(dǎo)向性的示范項(xiàng)目

煤炭企業(yè)探索新能源融合發(fā)展，主要為了貫徹新發(fā)展理念、助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。結(jié)合煤炭企業(yè)特點(diǎn)，重點(diǎn)要在生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)施與新能源融合，引導(dǎo)開(kāi)展清潔能源替代，降低單位產(chǎn)品碳排放，對(duì)于無(wú)法避免的排放可采用碳匯、碳交易等方式實(shí)現(xiàn)抵消，逐步通過(guò)建設(shè)低碳、零碳礦山示范項(xiàng)目，引領(lǐng)形成新的能源消費(fèi)模式。具體可根據(jù)煤礦各方面條件，優(yōu)先選取大型現(xiàn)代化煤礦開(kāi)展工程示范，以點(diǎn)帶面、循序漸進(jìn)，倡導(dǎo)和培育區(qū)域或行業(yè)層面的煤炭與新能源融合發(fā)展新業(yè)態(tài)，推進(jìn)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。