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            “雙碳”目標下,煤炭行業的路要怎么走?

            發布時間 2021-09-15  來源:

            稿件來源:中國煤炭報

             

            “雙碳”目標下,煤炭行業的路要怎么走?

             

            9月3日,國務院總理李克強以視頻形式出席了2021年太原能源低碳發展論壇開幕式,發表主旨演講并宣布論壇開幕。

            李克強指出,我們將堅持實施能源安全新戰略,推進能源消費、供給、技術、體制革命,全方位加強國際合作,切實推進能源轉型。在做好宏觀政策跨周期調節的同時,加快推動產業結構優化升級,一手做“減法”,嚴控高耗能、高排放行業產能規模;一手做“加法”,大力發展節能環保產業,為世界經濟復蘇注入新動力。

             

            “雙碳”目標下,煤炭行業將在我國的碳減排任務中肩負更大的責任。

             

            “減煤”不是“去煤”。

             

            目前,我國能源行業的二氧化碳排放量占全部溫室氣體總排放量的73%。根據煤炭工業協會的數據,2020年,煤炭在我國一次能源消費中的占比為56.8%,盡管較“十三五”初期的62%有明顯下降,但占比仍然過半。

             

            “雖然減碳是大趨勢,但在相當長時間內,煤炭依然是我國的主體能源、支柱能源。這個認識要到位?!苯衲耆珖皟蓵逼陂g,全國政協委員、中國科學院院士何滿潮表示。

             

            以湖南省為例,一直以來,湖南作為水電大省,其在電源端水電與火電的裝機容量比例大致相當。根據湖南省發改委的數據,截至2020年年底,湖南省電力總裝機容量達4864萬千瓦,其中火電裝機2200多萬千瓦,僅占45%左右,水電和新能源裝機占比則超過50%。就是這樣一個電源結構符合未來預期的省份,卻在去年年底出現了罕見的“拉閘限電”情況。

             

            盡管這次“拉閘限電”屬于偶發事件,即由工業生產高速增長和低溫寒流疊加導致電力需求超預期高速增長。但針對類似情況,國家發改委和能源局給出的四條解決辦法中,有三條和煤炭相關,其中一條便是:進一步多渠道增加電煤供應。

             

            中國煤炭工業協會發布的《煤炭工業“十四五”結構調整指導意見》明確指出,我國仍處于工業化快速發展階段,能源消費增幅回落,總量還將增加,綜合考慮我國油氣資源進口與國際經濟、地緣政治等復雜關系,煤炭在我國能源安全穩定供應中的兜底保障作用依然無可替代。

             

            一邊是“2030年單位國內生產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的比重將達到25%左右”的減排承諾;另一邊是仍需要煤炭作為重要的支撐能源助力我國社會經濟發展,煤炭行業應如何做好“減法”,才能將碳減排做到既快又穩?


            增量時代,為何減?

             

            其實,這不是煤炭行業第一次做“減法”。從“十二五”到“十三五”的十年間,我國煤炭行業曾經歷了兩輪不同層面的去產能。

             

            受國內經濟增速下滑、能源結構調整等因素影響,在經歷了十年的“黃金發展期”后,我國煤炭需求在2012年開始大幅下降,供求關系嚴重失衡,導致煤炭企業效益普遍下滑,市場競爭秩序出現混亂。

             

            為扭轉這一局面,2014年,國家發改委出臺了《關于遏制煤礦超能力生產規范企業生產行為的通知》,明確指出,對于存量產能,各省級煤炭行業管理部門要對所有合法生產煤礦的生產能力進行建檔登記,煤礦年度原煤產量不得超過登記公布的生產能力;對于在建礦井,要求所有未經核準但已建成并組織生產的煤礦,一律停產;所有未取得采礦許可證和安全生產許可證的煤礦,不得投入生產。

             

            然而,上述要求并沒有遏制住煤炭行業的產能過剩。

             

            根據中國煤炭工業協會的數據,2015年年底,全國煤礦數量為1.08萬處,其中年產120萬噸以上的大型煤礦1050處,比2010年增加400處,產量比重從58%上升到68%。在生產能力快速增長的同時,煤炭消費需求明顯放緩,導致煤炭價格從2011年的最高點860元/噸,跌至2015年年底的370元/噸。國家統計局發布的數據顯示,2015年前11個月,全國規模以上煤炭企業主營業務收入同比下降14.6%,利潤同比下降61.2%,行業虧損面高達90%以上。

             

            與此同時,另一個前所未有的民生話題——治霾,開始頻現報端。

             

            經過多方測算,煤炭再次成為眾矢之的。根據清華大學等單位的研究,燃煤取暖成為北方地區霧霾形成的主要原因之一,民用側燃煤取暖對霧霾的貢獻率接近50%。

             

            以霧霾天氣最為嚴重的京津冀及周邊6省市為例,這些地區的國土面積僅占全國的7.2%,卻消耗了全國33%的煤炭。于是煤炭行業產業結構的優化和調整成為“治霾”的突破口,北方地區的“煤改電”、“煤改氣”、煤電廠超低排放和節能改造以及10蒸噸及以下燃煤小鍋爐清零工作開始提上日程。

             

            因此,無論是產業層面,還是民生層面,“減煤”都迫在眉睫。

             

            2016年2月,國務院下發了《關于煤炭行業化解過剩產能實現脫困發展的意見》(以下簡稱《意見》)?!兑庖姟诽岢?,自2016年起,我國煤炭行業要嚴格控制新增產能;加快淘汰落后產能和其他不符合產業政策的產能,有序退出過剩產能;從2016年開始,用3至5年的時間,再退出產能5億噸左右、減量重組5億噸左右,較大幅度壓縮煤炭產能,適度減少煤礦數量。

             

            《意見》的頒布正式拉開了我國煤炭行業供給側改革的大幕。

             

            截至2020年年底,我國累計退出煤礦約5500處,退出落后煤炭產能10億噸/年以上,超額完成《意見》中提出的目標。

            存量時代,如何減?

             

            經過大刀闊斧地“去產能”,5500處煤礦退出后,存量時代里煤炭行業由減“增量”所帶來的“去產能”空間將越來越小,煤炭行業迎來了 “內卷”。

             

            未來,“雙碳”目標下,如何優化存量、轉變生產方式、提高利用率,成為我國煤炭行業將要面臨的又一道減法題。

             

            那么,誰來減?如何減?

             

            首先,作為煤炭消費的主力軍,煤電部門的碳減排工作是我國二氧化碳減排繞不開的話題,也是“雙碳”目標能否實現的關鍵。

             

            一直以來,我國存在煤電利用小時數持續降低、規劃和在建煤電項目規模較大、違規建設等問題。因此,推進煤電供給側結構性改革、化解煤電產能過剩、提升煤電發電效率是實現煤電部門碳減排的重要途徑。

             

            華北電力大學經濟與管理學院教授袁家海指出,“十三五”期間,為有效化解煤電產能過剩的風險,一方面,通過加快淘汰落后產能,嚴控新增煤電規模;另一方面,推動煤電產業轉型升級,煤電裝機技術結構不斷優化,煤電發電效率得到大幅提升。

             

            截至2020年年底,我國60萬千瓦級以上高效煤電機組容量為5.36億千瓦,占比較2015年提升2.6個百分點,10萬千瓦級以下小機組容量為0.5億千瓦,占比較2015年降低0.5個百分點;通過積極推進煤電超低排放和節能改造,截至2020年年底,我國完成超低排放節能改造煤電機組裝機容量達9.5億千瓦,約占煤電總裝機容量的89%。得力于技術結構優化和節能改造的深入,2020年平均供電煤耗降至305.5克標準煤/千瓦時,較2015年下降3個百分點。

             

            “此外,過去五年中,可再生能源的蓬勃發展,對燃煤發電增量電量形成有效替代,也加速推動了電力清潔低碳轉型?!痹液1硎?。

             

            “十三五”期間,我國風電、光伏迎來“井噴式”發展。截至2020年年底,風電、光伏裝機總容量達到5.4億千瓦;棄風棄光問題得到顯著改善,2020年棄風棄光率降至3%,較2015年下降11.6個百分點,可再生能源得到布局優化和提質增效。2020年可再生能源發電量達到2.2萬億千瓦時,較2015年增長8191億千瓦時,可再生能源新增發電量占新增電力需求的44.8%。

             

            根據中電聯的統計,從2006年到2020年,通過發展非化石能源、降低供電煤耗和線損率等措施,電力行業累計減少二氧化碳排放約185.3 億噸。其中,非化石能源發展貢獻率為62%,供電煤耗降低對電力行業二氧化碳減排貢獻率為36%,降低線損的二氧化碳減排貢獻率為2.6%。

             

            不過,袁家海也指出,未來電氣化的普及或將進一步推動電力需求增長。

             

            “十三五”期間,我國累計實現電能替代電量7955億千瓦時,僅2020年一年的替代電量就超過2171億千瓦時。

             

            “電能替代有利于通過清潔電力替代其他終端環節的煤炭消費,減少污染物排放。但是,電能替代雖然提升了終端用能結構的清潔化水平,但超預期的替代規模也為煤電繼續發展提供了適宜空間。并且,從整個能源利用流程來看并未實現徹底的清潔化,未來應加強清潔電力驅動的電能替代,實現減排與控碳的統一?!痹液1硎?,“未來煤電調控仍有如下幾個問題亟待解決,例如跨區輸電通道利用率不足、新能源消納依舊存在省間壁壘、短時尖峰電力供應短缺等?!?/span>

             

            其次,如果說嚴控煤電是從煤炭消費端入手進行碳排放的“節流”,那么作為煤炭供給端的煤礦企業則需要從源頭入手,嚴控二氧化碳的排放。

             

            中國工程院院士王國法指出,通過改善煤炭開發利用工藝、技術和系統性管理,可提高煤炭資源的開發利用效率,減少煤炭用量,這本身就是碳減排,而且比碳捕集和封存的減排量更大、更具經濟性。

             

            “提高煤炭利用效率和系統節能等措施,對2030年溫室氣體減排量的貢獻將達到50%以上?!蓖鯂ū硎?。

             

            因此,人工智能、工業物聯網、云計算、大數據、機器人、智能裝備等與現代煤炭開發利用深度融合的智能煤礦,不僅可以提升煤礦安全生產水平,還可以提高煤炭的開采水平和速度,減少開采過程中不必要的能源消耗。

             

            中國能源研究會高級研究員??撕橐脖硎?,運用數字技術實現智能化開采是未來煤炭企業轉型升級、綠色發展的必由之路。

             

            2019年6月,中國移動與陽煤集團、華為公司聯手打造了我國首座5G智慧煤礦——新元煤礦。據悉新元煤礦中部署了147個5G基站,并擁有目前國內地下最深的5G網,即井下534米“超千兆上行”煤礦5G專用網,實現了煤礦智慧化管理,例如礦井無人化、自動化、可視化運行等。

             

            今年2月9日,山西省與華為公司共建的智能礦山創新實驗室揭牌及簽約儀式在太原舉行。華為技術有限公司創始人、CEO任正非在揭牌儀式上表示,智能礦山技術可以幫助煤炭行業實現“少人、無人、安全、高效”,讓智能化采煤工作面減人60%,井工煤礦單班入井人數減少10%~20%,不僅可以解決煤礦高效生產和安全生產的問題,讓煤礦工人可以“穿西裝打領帶”地工作,還可能帶動山西煤礦機械的發展。

             

            目前,我國已有不少煤礦開始嘗試智能化轉型。

             

            截至2020年年底,我國已建成400多個智能化煤礦采掘工作面,采煤、鉆錨、巡檢等19種煤礦機器人在井下實施應用。隨著煤礦數字化、智能化、綠色化轉型,我國煤礦安全生產形勢持續穩定好轉,生產效率明顯提高,全國煤礦年人均工效由925噸提高到2600噸以上,增幅達181%。

             

            去年12月,國家能源局、國家煤礦安全監察局公布了我國首批71家進入國家智能化示范煤礦建設的單位名單,預計到“十四五”末,我國智能化生產煤礦數量將在1000處以上。

             

            其實,除了煤電企業和煤炭企業外,我國還有約12%的煤炭消費用于石油及煤化工企業。

             

            相較將煤炭用作燃料,燃燒后產生大量的二氧化碳和其他污染物直接排放到空氣中,近幾年,煤化工企業則嘗試把煤炭變成材料,力圖通過將碳“鎖”在煤制品中,達到碳減排的目的。

             

            不過,中國工程院院士、清華大學化工科學與技術研究院院長金涌指出,我國雖然有技術將煤炭從燃料變成材料,但煤化工仍屬于高碳排放行業,在生產過程中不僅會產生大量的二氧化碳,同時還會消耗大量的水,造成資源的浪費。

             

            “未來,煤化工要走高附加值的產品路徑,在將煤炭變成材料的同時盡量少排或不排二氧化碳。目前,煤炭分質利用技術便是一個很好的嘗試?!苯鹩勘硎?。

             

            所謂煤炭分質利用也叫“煤炭分質清潔高效轉化利用”,即通過中低溫熱解技術對煤炭進行分質,將煤熱解成氣、液、固三類物質,然后根據各類熱解產物的物理化學性質有區別地進行利用,力求通過對熱解產物“吃干榨盡”,達到資源利用率最高的目的。

             

            2020 煤炭行業發展年度報告》也明確指出,“十四五”期間,我國要繼續推進煤炭清潔高效利用,支持煤炭分質分級梯級利用,從源頭上控制污染物排放,提高煤炭資源綜合利用效率和價值。

             

            自古以來,煤炭就是重要的燃料,作為最早利用煤炭的國家,我國在《漢書?地理志》中便有“豫章郡出石,可燃為薪”的記載。

             

            跨過千年時間,盡管滄海桑田,但自新中國成立以來,煤炭這一古老的能源一直為我國的現代化建設貢獻著巨大力量。

             

            2021 年是開啟全面建設社會主義現代化國家新征程的起步之年,“雙碳”時代下,盡管不少老舊煤礦已經或即將退出,但如何發揮煤炭的存量優勢,發揮老礦區土地、廠房、資源等優勢,培育發展新產業、新產品、新業態,推動老礦區及企業轉型發展,將是煤炭這一能源“老兵”肩負的更大使命。

             

            文章來源于能源評論?首席能源觀 ,作者趙卉寒


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