“双碳”背景下煤基综合能源企业的价值研究

李俊彪

(国家能源集团技术经济研究院，北京市昌平区，102211)

“力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”是以习近平同志为核心的党中央做出的重大战略决策，是我国应对全球气候变化向全世界做出的庄严承诺，也是“十四五”时期以及未来更长时期内的重要发展目标。我国能源结构以煤为主，煤炭消费约占一次能源消费的57%，发电端碳排放占比约47%[1]，燃煤发电端碳排放占比约40%。煤基综合能源企业作为我国煤炭生产加工转化利用的全产业链核心主体，通常业务涵盖煤炭开采、选煤、运输、燃煤发电及煤化工等煤炭资源开发转化利用等环节乃至全过程，此外在水电、燃气发电、风电、光伏、生物质发电及其他新能源方面多有布局。为应对能源革命和“双碳”目标要求，煤基综合能源企业在以煤为核心的主营业务基础上，积极布局和研发全球领先的碳捕集、碳存储和减碳发电工艺，引领国内低碳技术研发与应用。重碳资产特征决定了碳达峰、碳中和过程中这类型企业发展需要把握系统思维，以煤炭开采到二氧化碳排放的全生命周期减碳管理为主线，以新能源发电和低碳新技术为抓手，实现煤炭清洁高效利用，在资源、能源、环境的承载能力范围内践行碳达峰、碳中和目标，实现企业在“双碳”产业链中的价值，适应建设人类命运共同体的要求。

1 “双碳”目标明确能源行业发展方向

2020年9月22日习近平主席在第75届联合国大会一般性辩论上首次提出，“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。”煤基综合能源企业作为我国规模集中的碳排放主体，面临的碳减排和治理难题备受专家学者关注，碳减排意义重大。

(1)节能降碳是人与自然和谐共处的需要。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的第6次评估报告指出，2011-2020年全球平均温度比1850-1900年上升了1.1 ℃[2]，如果全球温室气体依旧按照目前高水平排放，2100年全球许多城市的气温将比目前升高至少4 ℃[3]。地表温度上升会造成地球极端气候现象频发，土地沙漠化面积进一步扩大，海平面上升，超越地球生态系统自我修复能力。气候已成为全球性的非传统安全问题，危害着人类生存和可持续发展的基础。2021年3月15日，习近平总书记在中央财经委员会第九次会议上强调，“实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。”“双碳”目标的提出和政策的逐渐落实，将减缓我国温室气体排放，延缓和抑制地表温度快速上升，维持大自然“合生自组织”功能。

(2)节能降碳是推动我国高质量发展的迫切需要。改革开放以来，我国经济社会发展保持高速增长，然而经济发展高度依赖能源消耗，资源使用效率低。同时，经济增长过程中还伴随着对环境的较大破坏和较严重的污染，水体水质劣化，部分重工业地区空气质量恶化，生态环境保护形势严峻[4-5]。这些问题倒逼我国经济向高质量转型发展，将“青山绿水就是金山银山”的理念提到经济发展的优先位置，提升能源资源利用效率，降低单位GDP碳排放，将能源消耗强度降低至环境能容忍的程度。

(3)“双碳”目标政策倒逼我国大力推进能源科技创新。我国是世界上最大的发展中国家，GDP总量全球第二，能源消费量全球第一，能源消费以煤炭为主，碳排放强度高、总量大。“双碳”目标的确立和路线图的制定，要求全社会能源生产商和消费者将碳排放逐渐降低至较低水平。但目前低碳产业规模不足以支持碳达峰，低碳科技不能满足未来碳中和要求，只能倒逼企业加大投入，持续开展科技创新，研发低碳技术，保持在碳达峰、碳中和领域的全球领先。

(4)煤炭清洁高效利用是我国实现“双碳”目标的重要途径。“双碳”目标首次提出以来，我国已经发布“双碳”顶层设计文件，“双碳”工作原则和实现路径逐步明确，即要立足以煤为主的资源禀赋和基本国情，合理把握化石能源转型与新能源规模发展的节奏，推进煤炭资源清洁高效转化利用，实现能源系统安全降碳。未来能源系统结构演化进程中，煤炭作为“做减法”的重要对象，需要重点把握好安全保供与有序退出问题，统筹做好煤炭清洁低碳发展、多元化利用、综合储运，实现不同能源发展阶段与新能源优化组合发展。

(5)煤基综合能源企业主动响应、积极部署“双碳”转型发展。为加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系，国内主要能源企业响应《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》的指导思想和建议，积极推进碳达峰行动方案落地。作为能源活动中的主要碳排放源，发电企业加快行动方案的落地与制定，譬如，国家电投集团提出到2023年实现在国内碳达峰，中国华电集团和中国大唐集团力争在2025年实现碳达峰。而从中长期碳中和视角看，煤基综合能源企业必须加大力度开展减碳、零碳和负碳科技研发，发挥资金、技术和人才优势，探索中国特色的节能降碳新路线。

2 “双碳”进程中煤炭与煤基综合能源企业的重要地位

2022年1月27日，习近平总书记在山西考察时强调：“富煤贫油少气是我国国情，要夯实国内能源生产基础，保障煤炭供应安全，统筹抓好煤炭清洁低碳发展、多元化利用、综合储运这篇大文章，加快绿色低碳技术攻关，持续推动产业结构优化升级。”

(1)我国能源资源禀赋条件决定了近中期煤炭仍将是主要一次能源。根据自然资源部数据，截至2021年底，我国煤炭探明经济可采储量2 078.85亿t，石油剩余探明技术开采储量36.88亿t，天然气、煤层气、页岩气剩余探明技术可采储量分别为63 392.67亿、3 659.68亿、5 440.62亿 m3。2021年，全国能源消费总量达到52.4亿t标准煤，如图1所示，原油进口量5.13亿t。这种富煤、贫油、少气的资源禀赋，石油和天然气严重依赖进口的现状，决定了煤炭仍然是我国最重要的主体能源，是现阶段保障我国能源安全的重要能源形式。

图1 我国历年的能源消费总量

(2)中长期看，煤炭资源将继续支撑我国电力、化工等产业可持续发展。自20世纪70年代开始，煤炭消费量占全国能源消费一直保持在60%以上，2018年煤炭在全国能源消费构成中首次小于60%，2021年降低至56%，如图2所示。在低碳技术取得重大突破、氢能具备经济可行条件之前，焦炭仍是冶金行业重要的化工原料，冶金行业的煤炭消耗量不会出现明显下降。煤电是我国电力系统中最重要的二次能源，在新能源大规模并网的预期下，还将持续起到稳定电力系统、平衡电力电量、兜底保障供给的作用。现代煤化工是缓解我国石油和石油制成品对外过度依赖、提高我国能源安全供应的重要一环。

图2 我国能源消费比例和构成

(3)煤基综合能源企业是推动我国煤炭清洁高效发展的实践主体。以煤为主的综合能源企业拥有大规模煤炭生产、加工和转化利用的产能和产量，中长期看降碳责任重大，需要在降碳科技研发和技术应用方面投入大量资源，培养一批具有国际视野、拥有国际领先理念的管理人员和和科技研发人员，可形成多路径、多方式的降碳科技创新成果，同时多种不同的生产场景也为研发人员和创新成果提供丰富的试验平台。

(4)煤基综合能源企业在我国能源安全保供中发挥重要使命担当。我国石油资源高比例依赖进口，2021年石油对外依存度73%，尤其是在当前俄乌冲突等国际政治环境动荡形势下，能源安全保供问题严峻，因此煤制油技术发展与项目建设对保障我国油气供应安全具有重大战略意义。截至2021年，我国已建成投运10套煤制油装置，总产能达943万t/a。煤基油品经提质转化，除作为车用柴油，还可作为坦克、舰船用油，有效提高燃料保障能力，强化军用、民用技术双向转移。煤基综合能源企业利用自身资源储备和技术优势多角度发展煤化工，在缓解石油对外依存度过高局面的同时，还可以实现我国能源化学品的高端化、多元化。随着需求的增加、煤化工技术的进步、控煤政策、碳减排压力及环保要求不断提高，煤炭原材料化的比例会逐渐增加，煤炭将由单纯的能源向能源与原料并重方向转型。

(5)煤电企业尤其是煤电联营的煤基综合能源企业在国家电力安全保供中发挥核心作用。2021年9-11月，受煤炭供应紧张、新能源出力不及预期等多种不利因素叠加影响，全国面临严峻保供压力，在全国电力紧张以及东北、部分南方省份规模拉闸限电等情况下，煤电装机占比过半的电力央企积极主动作为，加大外购煤采购力度，协调平衡区域电煤调运和储备，有力保障了重点地区电煤供应。期间，全国煤电发电同比增长4.7%，五大电力央企煤电发电同比增长8.2%，其中，煤炭资源保障能力更强的国家能源集团发电同比增长13.7%。据国资委统计，2021年9-10月下旬关键保供时期，煤电央企累计新开临停燃煤机组302台，启运容量1.2亿kW，净增容量3 361万kW。能源保供充分印证了党中央关于煤炭煤电央企重组战略决策的科学性，煤基综合能源企业具备一体化协同优势，有力有效发挥了能源电力的保供价值。

3 煤基综合能源企业在国家“双碳”进程中的关键作用和核心价值

2021年10月24日，国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》，强调坚持先立后破，以保障国家能源安全和经济发展为底线，争取时间实现新能源的逐渐替代，推动能源低碳转型平稳过渡，确保安全降碳。大型煤基综合能源企业在我国能源生产中占比较高，2021年全国煤炭产量41.3亿t，中央企业煤炭产量10.5亿t，占比约25%，五大电力集团火电装机6.4亿kW，占比近50%，拥有较强的铁路和海运能力，科技研发投入强度超过5%，在保障我国国民经济发展中的能源安全、推进能源产业优化升级、加快双碳能源革命方面起着举足轻重的作用。

3.1 生产协同方面，发挥上下游联营优势保障能源供应安全

从生产协同方面，煤基综合能源企业将发挥上下游联营优势保障能源供应安全。我国是世界能源消费大国，2021年我国煤炭产量占世界煤炭总产量的50.8%，煤炭消费量占世界煤炭消费总量的53.8%[6]。在2021年下半年能源电力保供中，中央大型煤基综合能源企业充分发挥一体化产业链、供应链有效联动，有效释放煤炭产能，利用煤炭运输、采购和销售方面的优势保障市场煤炭供应；同时，严格执行煤炭长协价格，向社会大幅让利，有效缓解了发电企业的经营压力。2021年底发电企业存煤量回升，库存已超过2020年同期水平，煤电利用小时数大幅高于全社会平均水平。

“双碳”背景下以风光为主的新能源将逐步成为能源供给的主要形式，但2021年全球能源短缺的现状再次提醒人们，能源转型过程中首先要确保能源供应安全，遵循科学发展规律。2021年10月21日习近平总书记在考察中国石化胜利油田时强调，“中国作为制造业大国，要发展实体经济，能源的饭碗必须端在自己手里。”煤基能源在我国的主体地位以及央企在能源保供中发挥的主力作用，要求煤基综合能源企业在“双碳”转型的过程中要起到稳市场、稳价格、稳预期的支撑作用，助力我国“双碳”目标平稳实现。

我国煤炭约70%的消费量通过电力、钢铁等行业加工转换。当前我国能源价格形成机制还不完善，政府对煤炭价格波动的调控制约着我国煤炭产业转型和经济低碳化发展[7]。煤基综合能源企业积极响应国家产业政策调整，实施供给侧产能改革，满足需求侧要求。作为大型综合能源集团，也可以将需求侧的预期作为前馈，输入供需预警模型，快速调整能源生产，满足社会需求，平抑煤炭价格。煤基综合能源企业在煤炭价格形成中的调节作用如图3所示。

图3 煤基综合能源企业在煤炭价格形成中的调节作用

目前，煤基综合能源企业一体化运营模式一方面能够有效提升上游煤炭生产的抗风险能力，通过精准落实生产计划、均衡稳定组织生产，尽可能减少外部市场环境的干扰；另一方面可有效提升下游煤电、煤化工等相关煤炭加工转化利用产业的稳定盈利能力，从量、价两方面保障原料、燃料的连续稳定供应。

3.2 资源协同方面，有效实现煤炭、煤电与新能源优化组合发展

从资源协同角度，煤基综合能源企业将有效实现煤炭、煤电与新能源优化组合发展。2021年10月12日，习近平总书记在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上宣布，“中国将大力发展可再生能源，在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目。”大型清洁能源基地、海上风电、整县光伏等类型项目的推进，标志着我国新能源将进入规模化发展的快车道。2021年12月中央经济工作会议提出“要立足以煤为主的基本国情，抓好煤炭清洁高效利用，增加新能源消纳能力，推动煤炭和新能源优化组合”。新能源波动性、间接性、随机性的资源特性，对电力系统安全稳定运行提出更高要求，灵活性调节电源是保障新能源接网消纳的核心关键。我国电力系统调峰资源明显不足，发电装机结构中，抽水蓄能、燃气发电等灵活调节电源装机占比不到6%，而存量煤电资产通过灵活性改造可以释放经济可承受的调节能力。

煤基综合能源企业具有探索煤炭和新能源优化组合发展的天然优势。企业通过对存量煤电资产实施灵活性改造以及科学布局调峰型煤电，能够有效解决新能源间歇性、波动性问题，为新能源规模化消纳起到基础保障性和系统调节性作用。同时，煤电机组运营管理复杂程度远超新能源，国内大型煤基综合能源企业多具备丰富的煤电运营管理经验和新能源开发运营实践，积累了深厚的技术优势、人才优势、资金优势等基础条件，中长期碳中和进程中更有探索煤炭与新能源联营、实现低碳转型的主动性和紧迫感。

3.3 减碳控排方面，有效落实降碳任务支撑全国碳市场建设和运行

从减碳控排角度，煤基综合能源企业将有效落实降碳任务，转型低碳发展，支撑全国碳市场建设和运行。实现“双碳”目标不仅需要优化能源结构、降低能源消耗强度，还要提高资源利用效率。2021年，全国火电装机12.967 8亿kW，发电量56 463亿kW·h，6万kW以上的火电机组平均供电煤耗302.5 g/(kW·h)。发电行业化石燃料燃烧产生的CO2排放以式(1)核算[8-10]：

(1)

式中：E燃烧——监测期间发电行业化石燃料燃烧产生的CO2排放量，t；

i——化石燃料类型代号；

FCi——监测期第i种化石燃料的净消耗量，t；

NCVi——第i种化石燃料的平均低位发热量，GJ/t；

CCi——第i种化石燃料的单位热值含碳量，t/GJ；

OFi——第i种化石燃料的碳氧化率，%。

其他数据取自国家发改委发布的《省级温室气体清单编制指南(试行)》。

以五大电力集团为例，2021年火电装机合计占全国火电装机半数以上，二氧化碳排放量约24亿t。鉴于大唐国际雷州发电厂和国家能源集团泰州电厂3号、4号等机组利用国际领先技术将供电煤耗降至267 g/(kW·h)以下，若对五大电力集团所属约6亿kW左右的火电机组进行节能改造，可大幅减排二氧化碳。根据式(1)测算，供电煤耗每降低10 g/(kW·h)，年减排二氧化碳约8 000万t，相当于新建20余台百万千瓦级燃煤机组产生的碳排放量，有助于我国提前实现碳达峰。

煤基综合能源企业对全国碳市场初期建设和后续运营具有重要意义。我国碳排放权以无偿分配为主，企业排污权的交易时间、对象和交易量，取决于市场机制的调节作用，有赖于行政机关的政策引导[11]。高碳资产的煤基能源企业是能源市场化的市场参与主体，市场机制和由此产生的价格信号将直接影响企业战略规划和生产经营行为。因此作为市场主体，需要在碳市场建立和运行中积极给予互动反馈。目前，电力作为首批纳入碳市场的能源行业，国内电力企业已适时建立碳资产管理专业机构，积极开展企业碳排放盘查工作，探索研究企业碳排放额度的交易、登记、履约、注销和抵销规则，对其他排放企业参与全国碳交易统一市场有着示范作用，有利于完善全国碳初始分配权与分配程序，有利于推进和建全碳排放权交易的法律体系。

3.4 技术创新方面，发挥技术资金人才优势推动绿色低碳科技革命

从技术创新角度，煤基综合能源企业技术应用场景广泛、资金和人才优势突出，是推动绿色低碳科技革命的主战场。习近平总书记在中共中央政治局第三十六次集体学习时强调“狠抓绿色低碳技术攻关，加快先进适用技术研发和推广应用；要建立完善绿色低碳技术评估、交易体系，加快创新成果转化；要创新人才培养模式。”我国大型煤基综合能源企业拥有一系列自有科研院所，多所国家级重点实验室和国家级研发平台，长期从事能源行业前沿技术的研发、技术支持和技术服务工作，有助于集中企业科研平台优势重点攻克关键技术。

目前煤基综合能源企业技术研发重点集中在CCUS、绿氢掺烧、先进储能、氢能、智能智慧生产、煤电机组节能减排、虚拟电厂等领域。一方面，科研人员拥有丰富的现场实践经验，研发成果贴近生产需要，有利于创新成果转化；另一方面，研发过程中众多一线生产和运营员工加入创新团队，部分具有创新精神和研发能力的成员成为研发骨干，更容易走出一条从生产一线培养和选拔创新人才的新模式。同时，上下游联动的产业链布局，有利于煤基综合能源企业发挥产业齐全的优势，实现不同产业板块间的优势互补，如：电厂废热应用于化工产业，化工产业废渣、废气可在电厂掺烧，煤矿、化工和运输等产业可采用电厂直供电，在企业内部产业链上下游进行体制机制创新，让各产业板块在新型电力系统下发挥各自优势，为“双碳”目标的实现走出一条资源循环利用的新路。

图4 煤基综合能源企业资源循环利用示意

4 结语

煤基综合能源企业是我国能源的主要生产商，起到维护能源市场稳定的重要作用，有助于在频繁波动的世界能源乱局中确保国内能源供应安全。近10年来，煤基综合能源企业的技术创新和管理革命促使我国成为世界燃煤清洁高效利用的典范；煤电企业主动加压，大规模燃煤发电机组灵活性逐年快速提高，为新能源并网提供重要保障支撑；在科技研发方面持续加大研发投入，研发贴近生产需要的新技术和前沿技术同时，推进零碳和低碳技术持续突破，科研人才水平和能力大幅提高。

碳达峰、碳中和背景下，煤基综合能源企业应坚定立足央企国企定位，持续发挥能源供应稳定器的作用，从技术储备、项目储备、资金储备、人才储备等方面，为构建新能源占比不断提升的新型电力系统和现代能源体系做好准备。企业应优化自身能源结构，大力发展太阳能发电、风电、新型储能、氢能、虚拟电厂等低碳和零碳能源，促进我国能源转型升级；强化科技支撑，紧跟世界先进水平，持续投入，为“双碳”目标储备人才、队伍和技术；在大力推广低碳技术，提高能源转换效率的同时，将减碳技术投入能源生产，助力“双碳”目标的提前实现。