统筹推进煤炭行业节能减碳，积极应对碳达峰、碳中和挑战

张绍强

(中国煤炭加工利用协会，北京 100013)

长期以来，煤炭作为我国的基础能源，是保障国家能源安全的“压舱石”、“稳定器”，但是煤炭产业带来的生产和人身安全、大气和生态环境、燃烧碳排放等问题也十分严峻。尤其是为了积极应对气候变化，习近平总书记在近半年时间内已经连续4次宣布，我国将在2030年前实现碳达峰、2060年左右实现碳中和。“去煤化”已经不是宣传，而是实实在在的行动。目前，重庆市已宣布自2021年开始全面退出煤炭产业，山东、山西两省也在大规模关闭煤矿，其他主要产煤省区也将陆续关停整合那些重组安全压力大、生态环境问题多的不达标煤矿。因此，对于煤炭行业而言，目前正遭遇着严峻挑战，煤矿的节能高效、安全低碳、绿色发展势在必行。

1 碳达峰、碳中和战略对我国煤炭行业发展方向的影响

2020年9月22日，习近平主席在75届联大一般性辩论上第一次明确提出：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。紧接着在2020年12月12日的联合国“气候雄心会”上，总书记进一步宣布具体指标：到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，森林蓄积量将比2005年增加60亿m3，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿kW以上。2021年3月15日“两会”后的中央财经委员会第九次会议上，习近平总书记正式向国内布置：我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策，要拿出抓铁有痕的劲头。这句话需要大家进一步深刻认识、读懂悟透，不可以再质疑、再犹豫。4月22日，习近平总书记在联合国“领导人气候峰会”视频会议上更进一步明确，中国将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，正在制定碳达峰行动计划，广泛深入开展碳达峰行动，支持有条件的地方和重点行业、重点企业率先达峰。特别明确宣布中国将严控煤电项目，“十四五”时期严控煤炭消费增长、“十五五”时期逐步减少。

针对碳达峰、碳中和目标，中央财经委员会第九次会议明确提出了下列几项与能源相关的原则要求：

(1)要坚定不移贯彻新发展理念，坚持系统观念，处理好发展和减排、整体和局部、短期和中长期的关系，以经济社会发展全面绿色转型为引领，以能源绿色低碳发展为关键，加快形成节约资源和保护环境的产业结构、生产方式、生活方式、空间格局，坚定不移走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路。这一条明确指明了今后我国国民经济的发展必须生态优先、绿色低碳，不再是外延扩张型粗放的追求GDP高增长。

(2)要坚持全国统筹，强化顶层设计，发挥制度优势，压实各方责任，根据各地实际分类施策。要把节约能源资源放在首位，实行全面节约战略，倡导简约适度、绿色低碳生活方式。这一条突出了压实各方责任，强调了节约能源资源的重要性。

(3)要坚持政府和市场两手发力，强化科技和制度创新，深化能源和相关领域改革，形成有效的激励约束机制。要加强国际交流合作，有效统筹国内国际能源资源。要加强风险识别和管控，处理好减污降碳和能源安全、产业链供应链安全、粮食安全、群众正常生活的关系。这里提到的激励约束机制，目前有关部门正在开展密集的政策研究工作，研究高耗能产业能耗限额标准的制定和执行情况。众所周知，目前主要工业领域能耗限额标准大多都有国家标准，包括煤炭井工开采、露天开采的能耗限额、选煤能耗限额、燃煤电厂能耗限额、焦炭单位产品能源消耗限额、煤制甲醇、煤制烯烃等，能耗限额标准涵盖了煤炭采选、加工转化和终端利用的各个环节。未来，能耗限额执行和落实将成为节能减碳工作的重要抓手，各单位要通过技术改造升级，降低单位产品能耗，避免企业项目被能耗限额标准淘汰。

在这次会议上，还明确了“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期，提出要重点做好以下几项工作：

(1)要构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。从能源结构入手，提高能源结构的低碳化发展水平。

(2)要实施重点行业领域减污降碳行动，工业领域要推进绿色制造，建筑领域要提升节能标准，交通领域要加快形成绿色低碳运输方式。从全体系化入手，推动低碳发展。

(3)要推动绿色低碳技术实现重大突破，抓紧部署低碳前沿技术研究，加快推广应用减污降碳技术，建立完善绿色低碳技术评估、交易体系和科技创新服务平台。从技术研发推广入手，推动绿色低碳技术的研发应用。

(4)要完善绿色低碳政策和市场体系，完善能源“双控”制度，完善有利于绿色低碳发展的财税、价格、金融、土地、政府采购等政策，加快推进碳排放权交易，积极发展绿色金融。从建立新型市场规则入手，采取经济手段推动绿色低碳市场体系建设。

(5)要倡导绿色低碳生活，反对奢侈浪费，鼓励绿色出行，营造绿色低碳生活新时尚。要提升生态碳汇能力，强化国土空间规划和用途管控，有效发挥森林、草原、湿地、海洋、土壤、冻土的固碳作用，提升生态系统碳汇增量。从发展碳汇能力入手，提高我国的碳汇中和能力。

近期，有关碳达峰、碳中和相关的政策文件将会陆续出台，各行各业，都在积极采取措施，加快融入到碳达峰、碳中和的国家战略当中。煤炭行业作为生产碳含量最大的化石能源产业，生产、加工过程需要消耗能源带来碳排放，煤炭产品更是高碳能源品种，首当其冲必然会受到更加严重的影响，消费场景必将会快速被压缩，最终导致煤炭产品需求占比快速下滑。但是，煤炭行业不能因此就避而不谈减碳、降碳，推动碳中和、碳达峰战略的一个重要目标，就是推动产业结构的调整和优化，改变经济发展动能，提高整个国家产业的发展质量。各企业必须立足行业实际，积极响应“3060战略”，从煤炭开采、洗选加工、清洁转化等环节，通过多种途径，降低能源消耗，提高能源利用效率；通过发展矿区光伏、风电、种植碳汇林，推动瓦斯抽采利用，推进乏风瓦斯氧化销毁技术应用，加大矿区余热余压、水源、风源和地源热泵利用规模等多种方式，降低煤炭生产端的单位碳排放，降低生产用电的碳含量，探索产品降碳转化途径，提早谋划和布局，适应新的形势发展需要。

2 “十四五”及今后能源产业发展路径的深刻变化

在“十四五”规划和2035远景目标纲要中，提出“十四五”时期有关能耗控制和碳排放削减的两个约束性指标，“十四五”期间，单位GDP能源消耗强度要降低13.5%，单位GDP二氧化碳排放强度要降低18%。为落实2030年应对气候变化国家自主贡献目标，要制定2030年前碳排放达峰行动方案。还要继续完善和执行“能效双控”制度，特别是重点控制化石能源消费，最优先的步骤是实施“减煤替代”。要实施以碳强度控制为主、碳排放总量控制为辅的制度，支持有条件的地方和重点行业、重点企业率先达到碳排放峰值。推动能源清洁低碳安全高效利用，深入推进工业、建筑、交通等领域低碳转型。加大甲烷、氢氟碳化物、全氟化碳等其他温室气体控制力度。提升生态系统碳汇能力。

在规划纲要中，现代能源体系目标的实现路径是推进能源革命，建设清洁低碳、安全高效的能源体系，提高能源供给保障能力。通过加快发展非化石能源，坚持集中式和分布式并举，大力提升风电、光伏发电规模，加快发展东中部分布式能源，有序发展海上风电，加快西南水电基地建设，安全稳妥推动沿海核电建设，建设一批多能互补的清洁能源基地等多种途径和方式，达到了非化石能源占能源消费总量比重提高到20%左右的目标。

“十三五”期间，煤炭产能向晋陕蒙宁新等资源富集地区集中的趋势日趋明显。“十四五”期间，规划纲要明确了继续推动煤炭生产向资源富集地区集中的目标。在能源安全战略方面，“十四五”期间要稳妥推进内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林、山西晋北、新疆准东、新疆哈密等煤制油气战略基地建设，建立产能和技术储备。电力“十四五”发展的总体基调是要严格控制煤电建设规模，大力发展新能源和可再生能源，推进以电代煤。通过推动油气增储上产、因地制宜开发利用地热能、提高特高压输电通道利用率、加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设，提高电力系统互补互济和智能调节能力，加强源网荷储衔接，提升清洁能源消纳和存储能力，推进煤电灵活性改造，加快抽水蓄能电站建设和新型储能技术规模化应用等多种方式，提高其他能源替代煤炭消费需求的能力。上述措施落实在具体项目建设方面，如清洁能源基地建设，包括雅鲁藏布江下游水电基地、建设金沙江山下有、雅砻江流域、黄河上游和几字湾，河西走廊、西江、冀北、松辽等清洁能源基地，建设广东、福建、浙江、江苏、山东等海上风电基地。除此之外，纲要中还提出了要发展沿海核电，加大电力外送通道，加大电力系统调节(抽水蓄能、电化学、压缩空气、飞轮等储能示范项目)，开展黄河梯级电站大型储能项目研究。诸多措施的目标，就是加快煤炭能源替代进程，优化能源结构，降低煤炭总体消费规模，实现减碳、降碳目标。

3 新发展形势对整个煤炭行业发展将产生深远的影响

(1)“双碳”目标的确定，将深刻影响“十四五”及之后一个时期煤炭行业发展。主要表现在对煤炭生产、转化、流通和终端消费等环节的影响。煤炭生产环节要求更加绿色、低碳、环保。矿区碳汇林种植、风电和太阳能等新能源发展、煤矸石井下充填开采、风源热泵与水源热泵及余热余压利用、中低浓度煤矿瓦斯综合利用和乏风瓦斯氧化销毁等技术，将成为下一阶段矿区生态环境保护与资源综合利用发展的重点和热点。在煤炭加工转化环节，将进一步要求加大煤炭洗选加工力度，削减煤炭远距离流通环节的能源浪费，进一步提升终端煤炭消费环节的能源利用效率，降低能源消耗强度。同时，洗矸、煤泥等副产物就地转化综合利用也迎来新的挑战。

(2)风电、太阳能和水电等新能源、可再生能源的快速发展，以煤为主的能源结构正在加速发生改变。以2020年国家统计局发布的数据显示，煤炭消费量占能源消费总量的比重降低至56.8%，10 a前这一数值还是70.2%。风电装机达到2.8亿kW、太阳能发电装机达到2.5亿kW，经过10 a的发展，我国的新能源从小而大，用10 a时间，实现了跨越式发展。风电、太阳能从高度依赖国家政策补贴，转变到目前的平价上网，补贴机制也在逐步退出。“十三五”期间，国家推动风光水火储一体化、源网荷储一体化等技术的应用和发展，这对提高新能源的利用效率，起到了极大的作用。与此同时，动力电池和新能源汽车技术的快速进步，提高了终端对新能源的消纳能力。随着煤电机组灵活性改造、电网调节技术的进步，风电、太阳能的发展将迎来新的发展阶段。技术和规模的优势，新能源对传统化石能源的替代作用大大加强。国家能源局在刚发布的2021年能源工作指导意见中明确提出，2021年煤炭消费比重下降到56%以下。新增电能替代电量2 000亿kW·h左右，电能占终端能源消费比重力争达到28%左右，单位国内生产总值能耗降低3%左右，风电、光伏发电等可再生能源利用率保持较高水平，跨区输电通道平均利用时间提升至4 100 h左右。

(3)国家推动长江大保护和黄河流域生态保护和高质量发展战略，对产业格局将产生较大影响。黄河流域是我国主要的煤炭资源富集区和煤炭开采、加工转化的主产区，占全国煤炭查明资源储量的45.25%，原煤产量占全国的58.73%。黄河流域上中游(甘肃、宁夏、能蒙古)和黄河中下游陕西渭河流域及河南局部区域用水强度高，这一区域的水资源相对匮乏，生态环境脆弱，植被覆盖易受周边煤炭资源开发的影响，煤炭开采造成的水土流失也较为严重。“十四五”期间，要在确保能源安全稳定保障的前提下，有效控制煤炭产能转移后资源开发对黄河流域生态环境的影响，提高煤炭资源绿色开发水平，推动煤炭产业高质量发展。需要从降低煤炭资源开发对水资源、植被和水土保持的影响着手，提高资源综合利用效率，降低废弃物排放对矿区的影响。

(4)在“十四五”规划和2035远景目标纲要中，国家明确提出了生态文明建设实现新进步的目标：涉及煤炭行业的内容包括能源资源配置更加合理、利用效率大幅提高，单位国内生产总值能源消耗和二氧化碳排放分别降低13.5%和18%，主要污染物排放总量持续减少，森林覆盖率提高到24.1%等。“十四五”期间，节能减碳工作更是重中之重，包括通过提升资源综合利用电厂能效、削减污染物排放；通过矸石充填等途径加大固废和低值燃料的消纳和安全处置，减少燃烧；通过加大矿井瓦斯综合利用，合理利用水源、风源和地源热泵及余热余压资源，降低煤炭资源开发过程的能源消费量；通过加大矿区生态修复力度，扩大土地复垦、植被绿化面积，推进矿区风电、太阳能发展，加大碳汇储备等。

4 煤炭行业近年来转型发展成果为转变发展积累了经验

“十三五”期间，煤炭行业化解过剩产能、淘汰落后产能、建设先进产能成效显著。实现了产业集中度的进一步提高。截至2020 年底，全国累计退出煤矿5 500处左右、退出落后煤炭产能10 亿t/a以上，安置职工100万人左右，超额完成《国务院关于煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》(国发〔2016〕7号)提出的化解过剩产能奋斗目标。“十三五”时期，我国煤炭生产重心加快向资源禀赋好、开采条件好的“晋陕蒙地区”集中。2020 年西部地区煤炭产量23.3 亿t，占全国的59.7%，比2015 年提高5 个百分点；中部地区占全国的33.4%，下降了1.4 个百分点；东部地区下降了2.3 个百分点；东北地区下降1.3 个百分点。从大型基地和区域煤炭产量变化看，2020 年，14 个大型煤炭基地产量占全国总产量的96.6%，比2015 年提高3.6个百分点。内蒙古、山西、陕西、新疆、贵州、山东、安徽、河南等8 个省(区)煤炭产量超亿吨，原煤产量共计35.0 亿t，占全国的89.7%，其中，晋陕蒙三省(区)原煤产量27.9亿t，占全国的71.5%。全国煤炭净调出省(区)减少到晋陕蒙新4 个省(区)，其中，晋陕蒙三省(区)调出煤炭17.3亿t左右。“十三五”期间，大型能源企业集团战略重组的步伐大大加快，包括国家能源集团、中煤能源集团、晋能控股集团、山东能源集团等相继完成了合并重组，重庆市全面退出，煤炭产能集中度进一步提高。

在推动产业转型发展方面，“十三五”煤炭行业也取得了积极成效。2016年，国家发布《关于发展煤电联营的指导意见》以来，煤电两大行业深度合作的进程大大加快。截至2020年底，煤炭企业参股控股电厂权益装机容量达3.3亿kW，比2015年增加1.8亿kW·h，占全国煤电装机总量的30.5%；参股控股焦化规模占全国焦化总产能的30%以上；煤制油、煤制烯烃、煤制气、煤制乙二醇产能分别达到931万t/a、1 582万t/a、51亿m3/a、489万t/a。现代煤化工转化原煤量超过3亿t。

“十三五”期间，煤炭清洁高效利用蓬勃发展。2020年，原煤入洗率达到74.1%，比2015年提高8.2个百分点。煤炭洗选加工技术快速发展，千万吨级湿法全重介选煤技术、大型复合干法和块煤干法分选技术、细粒级煤炭资源的高效分选技术、大型井下选煤排矸技术和新一代空气重介干法选煤技术成功应用。截至2020年底，全国煤矿土地复垦率达到57%，较2015年提高9个百分点，涌现出了徐矿贾汪潘安湖湿地公园、淮南顾桥矿和大通湿地、国家能源集团准格尔矿区等土地复垦典型案例，其中潘安湖湿地公园开创的“基本农田整理、采煤塌陷地复垦、生态环境修复、湿地景观开发”“四位一体”的建设模式取得积极成效。“十三五”期间，煤矿“三废”资源综合利用水平进一步提升，2020年底，煤矿矿井水综合利用率、煤矸石综合利用率和井下瓦斯抽采利用率分别达到78.7%、72.2%、44.8%，煤矸石及低热值煤综合利用发电装机达4 300万kW，年利用洗矸、煤泥达到1.5亿t。从全国来看，燃煤电厂完成超低排放和节能改造9.5亿kW，钢铁行业超低排放改造推进过程中。大型煤矿原煤生产综合能耗10.51 kg标煤/t，下降11 个百分点。

煤炭行业在推动智能化应用方面也取得了积极成果，截至2020年底，建成400多个智能化采掘工作面，采煤、钻锚、巡检等19 种煤矿机器人在井下实施应用，71处煤矿和65家选煤厂列入国家首批智能化示范建设煤矿。从2020年开始，国内的科技研发巨头华为公司分别与国家能源集团、山西焦煤集团、陕煤集团、中煤科工煤科院等企业集团合作，利用华为在5G、云计算、大数据、物联网、人工智能、边缘计算等新ICT技术领域的优势，将新技术与传统能源行业业务深度融合，促进能源产业智慧化升级。5G、大数据、物联网、人工智能等技术在煤炭行业的应用和推广，对于全面提升煤炭产业发展质量，降低资源消耗、提升绿色发展水平具有重要的意义。

5 未来煤炭行业发展方向

通过对我国未来经济和能源发展的大趋势的简单分析，对煤炭工业、煤炭企业而言，必须直面挑战，积极应对。

5.1 认清大趋势，切实转变发展理念

(1)3060“双碳”目标中，2030年实现碳达峰，并不意味着2021—2030年间随便增加煤炭消费，而是在“能效双控”和“减煤替代”的严格约束下的“碳达峰”。

(2)2060年左右实现碳中和，到时必然会把碳排放指标逐步分解到各地区、各企业的碳中和，谁做不到就只有两条路，要么关停压产，淘汰出局；要么就是花高价购买碳排放指标。

从各地密集出台的能耗控制政策趋势来看，未来10 a间，各地的煤炭消费总量和增量都将受到严格约束。煤炭行业继续外延式扩张提升企业经营效益的思路，已经不合时宜。在双碳目标下，京津冀周边2+26城市及汾渭平原、长三角、珠三角等城市群，大气污染防控的力度还将继续加强，问责机制也将会持续发力。煤炭消费需求下降，必将被迫减产。

所以各煤炭企业必须提高认识，转变发展理念，顺应发展大趋势，通过优化产业结构、发展延伸替代产业，如发展矿区新能源、碳基高端材料等，转变一煤独大的发展格局，才能提高企业的可持续发展能力。

5.2 煤炭清洁高效利用仍然在路上

煤炭直接燃烧的污染和碳排放客观存在，无法回避。当前和今后一个时期，虽然在过渡期里煤炭消费占比会不断下降，但消费总量还很大，这些煤炭的消费仍然必须清洁高效。

目前，我国的燃煤超低排放发电技术已得到快速发展，完成超低排放改造的机组装机规模占煤电装机的比重已达到88%。钢铁、水泥、燃煤工业锅炉等重点耗煤行业也在持续推进超低排放改造工作，终端消费环节的煤炭清洁高效利用工作近几年取得了显著的进步，燃煤工业污染严重的局面得到了有效遏制。煤炭清洁高效利用水平大幅提升。下一阶段，通过实施煤炭集中清洁高效转化，通过集中转化、集中降碳、集中治理的模式，全面提高煤炭资源的利用效率，降低煤炭利用过程的碳排放和大气环境污染。另外，通过积极推动煤炭由单一燃料向燃料与原料并重转变，并不断提高原料占比等办法，探索煤炭产品降碳途径，通过现代煤化工技术的发展和产品方案的优化，为实现煤炭集中清洁高效转化利用提供技术支撑，下一阶段，迫切需要将现代煤化工技术与新能源制绿氢的有效耦合，实现煤化工企业“厂内碳中和”。

5.3 节能减碳潜力巨大、任重道远

近年来，随着行业淘汰落后产能工作的深入，大量落后产能退出生产，煤炭企业总体能效水平得到较大幅度提升，通过技术、装备和管理节能带来的能效提升空间也越来越窄，因此，整个行业的节能工作弱化严重，大多数企业已经撤并取消了相关职能部门和专职岗位。随着煤炭减量替代、能耗双控的问责，部分省区又开始加大对节能工作的重视。2020年，中国煤炭加工利用协会承担了安徽省《淮南市重点耗煤企业“一企一策”减煤诊断服务项目》，为淮南市重点耗煤企业节能服务提供技术咨询服务，帮助淮南市完成国家关于能耗双控的相关指标要求。碳达峰、碳中和目标下，“十四五”期间能源消费总量和能源消费强度双控制度将会执行更加严格，对地方政府和企业的问责机制预计将会成为常态。煤炭企业负责节能工作的同志承担的相关工作的重要性开始凸显。通过完善企业内部的能耗统计制度，分析和理顺企业的能耗分布状况，通过系统优化提升，降低煤炭企业的能源消耗水平。同时，将节能审查与碳核查等工作有机结合，尽快编制企业的碳排放清单，为煤炭行业加入碳市场交易做好准备，为行业制定碳达峰、碳中和目标路线图提供基础数据支撑。未来，用能权、碳配额等都将会成为约束企业提高运营管理水平，降低能耗和碳排放，提高产业和行业准入门槛的重要指标。