煤炭行业碳中和与碳达峰转型发展之路.docx

煤炭行业碳中和与碳达峰转型发展之路煤炭革命战略构想，为探寻符合中国特色的煤炭行业转型发展路 径提供支撑期间，需实现煤炭3.0 向 4.0、5.0 的转型升级，由自 动化、向智能化、无人化迈进，由超低排放向近零排放、零排放迈进 而本研究也发现2020~2030 年煤炭消费变幅并不大，但2030~2050 年 却是煤炭行业生死存亡的关键期为此，将煤炭行业发展路线划分为 起步期、攻关期、巩固期3 个阶段1 起步期：2020-2030 年(1) 能耗达峰：即便未来煤炭消费比重将逐步回落，但需求总量 短期内难有较大降幅推动碳减排尽快达峰，就要将煤炭利用过程中 节能降耗置于首位，在开采各环节采用高能效开采技术和设备，开展 余热、余压、节水、节材等综合利用节能项目，持续优化煤炭利用效 率煤炭兼具能源与资源双重属性，作为资源可用于煤制油、煤制气 等化工品进行能源转化，也能解决部分高碳排放问题［30］散煤燃烧 的排污量是火电排放的五倍以上，应着力推进煤炭集中利用、源头控 制散煤消费与燃烧，科学规划“煤改气”、“煤改电”其外，要以 减量规划倒逼煤炭行业改革升级，推动能源污染与煤炭燃烧碳排放第 三方治理、环境托管等创新发展新模式。

2) 集聚协同：随着碳减排压力增大，煤炭产品质量要求必将水 涨船高，市场竞争也将愈发激烈亟待推动煤炭产业链形成新标准， 应持续向下游延伸以增加产业链附加值因此，应构建以煤炭产业为 源头，煤电、煤化工等下游产业链集聚融合、相互连接的产业体系； 推进清洁高效热电联产技术、特殊煤种超临界循环流化床等高效清洁 发电技术；提高低碳化原料比例，减少全生命周期碳足迹，带动上下 游产业链碳协同减排3) 增加碳汇：基于自然解决方案的减排措施(如植树造林)是 增加生态碳汇的重要措施，矿区生态修复则是煤炭行业达成碳中和愿 景的有效途径此前矿区生态修复多关注立地修复，且修复比率不足 四分之一我国煤矿主战场位于气候干旱、生态脆弱的中西部，该区 生态修复不仅成本高，且修复收效甚微［38］于昊辰等曾构建了一个 基于 LDN 的矿山土地生态动态恢复框架，提出了类似“耕地占补平 衡”的异位修复策略，明确了碳源与碳汇并不一定必须在同一地区实 现，可为碳中和愿景下矿区生态修复提供新思路2 攻关期：2030-2050 年(1) 开采利用：探索低阶煤中低温热解转化及产物分质分级梯级 利用，加快低阶煤利用技术研发不同行业应加大科技研发投入，携 手研发碳减排技术，推动煤炭开采、加工、运输、利用等全产业链清 洁低碳生产，推动燃煤发电超低排放、近零排放与节能技术改造，提 升煤炭利用效率，严控煤炭能耗强度，从源头实现碳减排。

而针对煤 炭行业，应提高煤炭行业绿色低碳标准，着力突破煤炭低碳化利用以 及碳去除等关键技术2) CCUS 技术：脱碳、去碳技术攻关是提高碳循环利用水平的关 键举措，大力发展ecus等硬减排技术是未来40年的必由之路要想 实现C02深度减排，无论是燃烧发电、煤制氢，抑或是C02作为介质 干热岩发电，在技术上必须与CCUS联合未来既要突出CCUS中“U” 的利用效应，也要降低CCUS成本，突破以二氧化碳为原料的循环利 用技术瓶颈为此，应加快部署煤矿产业链CCUS项目示范，着力开 辟煤炭脱碳、去碳利用新途径，将煤炭的能量与物质同时高效利用 例如，通过CCUS技术，煤炭企业可为下游产业提供CO2用于驱煤层 气或地质封存，共同实现互利双赢3) 生态修复：假设通过有效的生态修复措施，煤炭行业净零碳 排放已经实现，那么碳中和愿景是否达成了呢？事实并非如此，以往 煤炭开发利用所致的碳排放在大气中长期累积，历史遗留问题仍需持 续去除考虑未来温控目标，必须增加对负排放技术的关注，以更高 水平的LDN衡量生态修复需求未来既要实现采煤对生态环境的近零 扰动、减少废弃物排放，又要以新型生态修复理念保障生态碳汇增加。

因此，该阶段可鼓励煤炭企业积极承担国土绿化行动责任，利用荒山、 荒漠等地区开展植树造林，以增加森林碳汇规模如此一来，生态修 复碳汇可抵消排放部分的CO2，甚至形成净零排放或负排放效应4) 新能源耦合：煤炭短期内难以破除碳排放瓶颈，减排成本大 幅降低难；而可再生能源低成本、大规模储能问题难以突破，高比例 接入能源体系难因此，未来仍需在高峰期调用煤电以保障能源基本 供应，与此同时也应提升自身碳减排的贡献度，并为新能源发展提供 支撑基础煤炭与新能源耦合形成新能源体系，实现风光水火储一体 化，可实现煤炭大幅碳减排5) 适应碳市场：碳中和愿景在形成企业竞争新格局的同时，新 机遇也将不断涌现只有适应未来碳交易市场机制，才能率先优化资 源配置、应对气候风险、厘清碳排放价格［4］，进而健全煤炭行业低 碳发展体制机制，倒逼解决煤炭资源过度消耗的问题煤炭行业必须 将碳中和目标纳入企业未来发展战略，提升碳资产管理能力，强化全 生命周期碳循环动态监测，积极适应气候变化下碳排放配额规则，主 动参与碳排放权交易市场建设与煤炭行业碳排放实施方案制定3 巩固期：2050-2060 年(1)零碳利用：该阶段有望步入井下无人、地上无煤的煤炭工业 5.0 时代，实现深地原位利用，煤、电、气、热、水、油实现一体化 供应，以及太阳能、风能、蓄水能与煤炭协同开发，基本实现近零排 放。

此外，应探索固碳新途径，只要将排放的碳经过化学处理，防止 其转变为 CO2、CH4 等温室气体，便可避免温室效应的发生未来应 推进燃烧一体化利用(发电+化工)与化学一体化利用(化工+储能) 例如，基于等离激元效应的零碳能源生产类似于人工复制了光合作用 即部分金属纳米颗粒可在光线照射下产生光能集聚效应，进而将二氧 化碳和水分子分解为碳、氧、氢离子如若将其中的碳离子与氢离子 组合，可进一步生成碳氢化合物供工业利用2)负排放技术：鉴于负排放技术在成熟度、潜力、成本、风险 等方面差异大，决定了负排放技术的不确定性过早将碳中和愿景建 立在不可预见的负排放技术上是不理性的，极易促使2050 年之前更 多高排放技术的应用，延缓了减排压力因此，负排放路径应作为补充手段储备，在其成熟可控、成本可行的基础上，在 2050 之后对冲远期非二氧化碳等难以减排的残余排放。