碳中和目標(biāo)下煤炭還有什么機遇？

田守國 2021-07-20

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碳達(dá)峰、碳中和相關(guān)路線圖、時間表和政策措施正在制訂和落地實施，將推進(jìn)經(jīng)濟社會廣泛而深刻的系統(tǒng)性變革?；谥袊Y源稟賦特征和現(xiàn)階段經(jīng)濟社會發(fā)展實際，短期內(nèi)仍離不開煤炭。

客觀研判碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下中國能源消費結(jié)構(gòu)和煤炭消費演變趨勢，科學(xué)規(guī)劃煤炭生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)量，推動煤炭行業(yè)與經(jīng)濟社會同步實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，支撐新能源穩(wěn)定接續(xù)以煤為主的化石能源成為主體能源，是實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和能源安全穩(wěn)定供應(yīng)雙重目標(biāo)的客觀要求。

碳中和目標(biāo)下中國能源發(fā)展路徑

能源領(lǐng)域是中國實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的核心所在，但不意味著要完全退出煤炭，完全退出化石能源。借鑒美國碳達(dá)峰前后的能源消費、碳排放強度等基本特征和變化規(guī)律，結(jié)合中國能源資源稟賦和經(jīng)濟社會所處發(fā)展階段，碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下，中國能源發(fā)展將主要有三大路徑。

第一，持續(xù)提高能源效率，減少能源消費。中國單位GDP能耗自1988年以來呈現(xiàn)快速下降趨勢，由29.8噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬美元降低到2019年的3.4噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬美元，降低了88.6%，但距離世界平均水平和發(fā)達(dá)國家還有一定差距，是世界平均水平的1.4-1.5倍，是美國的2倍。若能達(dá)到世界平均，每年可少用能13億噸標(biāo)準(zhǔn)煤、減排二氧化碳34億噸，約占2020年中國碳排放量的1/3。因此，提高能源效率，減少能源消費，是中國實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的最重要途徑。

第二，大力發(fā)展新能源，優(yōu)化電力結(jié)構(gòu)。能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化核心是電力結(jié)構(gòu)優(yōu)化。2020年中國電力結(jié)構(gòu)中燃煤發(fā)電量占比大于60%。中國電力結(jié)構(gòu)還有一定優(yōu)化空間。然而，中國天然氣增產(chǎn)有限，難以作為發(fā)電的第一大能源。碳中和目標(biāo)下，中國應(yīng)大力發(fā)展風(fēng)能、太陽能等可再生能源發(fā)電技術(shù)，逐步提高非化石能源發(fā)電占比，持續(xù)優(yōu)化電力結(jié)構(gòu)。

不同研究機構(gòu)對電力需求的預(yù)測

第三，增強自給能力，保障能源安全。能源安全穩(wěn)定供應(yīng)是一個國家強盛的保障和安全的基石。中國油氣控股對外依存度持續(xù)上升，能源安全面臨挑戰(zhàn)。煤炭具備適應(yīng)中國能源需求變化的開發(fā)能力，具有開發(fā)利用的成本優(yōu)勢，煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)經(jīng)過2005年以來的“技術(shù)示范”“升級示范”已趨于成熟，具備短期內(nèi)形成大規(guī)模油氣接續(xù)能力的基礎(chǔ)，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮煤炭在平衡能源品種中的作用，推進(jìn)煤炭與油氣耦合發(fā)展，保障中國能源安全。

碳中和目標(biāo)下煤炭消費主要領(lǐng)域

美國在碳達(dá)峰后，煤炭消費長期保持在7億-10億噸，2018年后才快速下降，到目前5億噸左右。德國在1990年碳達(dá)峰，煤炭消費多年保持在2億噸左右。日本在2013年碳達(dá)峰后，煤炭仍長期占能源消費的20%以上。美國、德國、日本發(fā)展歷程表明，即使有可替代煤炭的能源，碳達(dá)峰后仍然使用煤炭，只是煤炭的用途發(fā)展了變化。

鑒于中國能源資源稟賦和經(jīng)濟社會所處階段，煤炭消費量占比雖下降，但在能源體系中的“壓艙石”和“穩(wěn)定器”作用越來越凸顯。結(jié)合發(fā)達(dá)國家的發(fā)展歷程，預(yù)計中國在2060年完全實現(xiàn)碳中和后，仍需要煤炭作為電力調(diào)峰、碳質(zhì)還原劑以及保障油氣供應(yīng)安全等。

碳中和目標(biāo)下能源消費格局

借鑒美國現(xiàn)代化進(jìn)程、能源消費、碳排放強度等基本特征和變化規(guī)律，結(jié)合中國能源發(fā)展趨勢和相關(guān)政策，預(yù)計今后一段時期中國能源消費格局變化將主要有三個階段。

第一是緩慢過渡期(2021—2030年)。2030年前，適應(yīng)碳達(dá)峰的要求，風(fēng)、光等新能源是滿足能源增量需求的主體，規(guī)模增長速度快，但是由于基數(shù)小，在能源消費結(jié)構(gòu)中的占比提高緩慢，逐步由15%向30%靠近，成為補充能源。而由于中國能源消費保持在較高水平，新能源增量趕不上能源需求增量，煤炭消費量保持平穩(wěn)或略有增長，維持在45億-35億噸/年，但是煤炭在能源消費中的占比逐步下降到50%左右，由主體能源轉(zhuǎn)變?yōu)榛A(chǔ)能源。

第二是關(guān)鍵過渡期(2031—2050)。2031—2050年，碳達(dá)峰后，新能源不僅是滿足能源增量需求的主體，并開始替代煤炭等化石能源，新能源在能源消費中的占比提高到30%-49%，成為替代能源。與此同時，受碳排放約束，煤炭消費一定程度上被替代，煤炭利用逐步向電力調(diào)峰、碳質(zhì)還原劑以及保障能源供應(yīng)安全等集中，煤炭消費量下降到35億-25億噸/年，由基礎(chǔ)能源轉(zhuǎn)變?yōu)楸Ｕ夏茉础?/section>

第三是過渡結(jié)束期(2050—2060)。2050—2060年，隨著進(jìn)入碳中和攻堅期，新能源大幅度代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石能源，新能源在能源消費中的占比提高到50%-80%，成為主體能源。與此同時，受碳排放約束，煤炭只剩下電力調(diào)峰、碳質(zhì)還原劑以及保障能源供應(yīng)安全等不能被替代的用途，煤炭消費量下降到15億-12億噸/年，由保障能源轉(zhuǎn)變?yōu)橹文茉础?/section>

碳中和目標(biāo)下煤炭行業(yè)發(fā)展機遇

首先是回歸高質(zhì)量發(fā)展的機遇。煤炭行業(yè)70年超負(fù)荷生產(chǎn)，為經(jīng)濟社會發(fā)展貢獻(xiàn)了925億噸煤炭產(chǎn)品。為了滿足高產(chǎn)能的要求，煤炭行業(yè)做出了巨大努力。碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下，煤炭行業(yè)可放下產(chǎn)量增長的包袱，從擴大產(chǎn)能產(chǎn)量追求粗放性效益為第一目標(biāo)的增量時代，邁向更加重視生產(chǎn)、加工、儲運、消費全過程安全性、綠色性、低碳性、經(jīng)濟性的存量時代，快速提升發(fā)展質(zhì)量。

其次是煤炭行業(yè)升級高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的機遇。2015年以來，積極把握經(jīng)濟社會發(fā)展的態(tài)勢，煤炭行業(yè)主動提出煤炭革命、自我革命。大量高校、科研院所已開始研究，一些研究團(tuán)隊取得了一定進(jìn)展，但尚未取得重大突破。碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)倒逼煤炭行業(yè)改變過去幾十年引進(jìn)-消化-吸收-再創(chuàng)新的路徑延續(xù)式創(chuàng)新模式，煤炭行業(yè)將迎來實現(xiàn)顛覆性創(chuàng)新的機遇，可以集聚優(yōu)勢創(chuàng)新資源，輕裝上陣主攻技術(shù)裝備，早日成為高精尖技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

最后是搶占新能源主陣地的機遇。煤炭與可再生能源具有良好的互補性。煤炭的主要利用方式是發(fā)電，可再生能源利用的主要方式也是發(fā)電，燃煤發(fā)電與可再生能源發(fā)電優(yōu)化組合，可充分利用燃煤發(fā)電的穩(wěn)定性，為可再生能源平抑波動提供基底，規(guī)避可再生能源發(fā)電的不穩(wěn)定性；利用可再生能源的碳綜合能力，為燃煤發(fā)電提供碳減排途徑，在很大程度上減輕單純?nèi)济喊l(fā)電的碳減排壓力。除了電力外，煤炭與可再生能源在燃燒和化學(xué)轉(zhuǎn)化方面的耦合，也逐步形成模式，突破了一系列技術(shù)，為煤炭與可再生能源深度耦合提供了良好基礎(chǔ)。

煤炭企業(yè)可以充分發(fā)揮煤礦區(qū)優(yōu)勢，以煤電為核心，與太陽能發(fā)電、風(fēng)電協(xié)同發(fā)展，構(gòu)建多能互補的清潔能源系統(tǒng)，將煤礦區(qū)建設(shè)成為地面-井下一體化的風(fēng)、光、電、熱、氣多元協(xié)同的清潔能源基地。

煤炭大比例接續(xù)油氣的路徑

今后應(yīng)把握碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)為煤炭行業(yè)留出降低發(fā)展速度、提升發(fā)展質(zhì)量的時間和空間，抓住帶給煤炭行業(yè)的轉(zhuǎn)型機遇，碳達(dá)峰、碳中和進(jìn)程也將是煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型升級乃至顛覆式發(fā)展的過程。實現(xiàn)碳中和后，有望實現(xiàn)四大效益，主要包括：

一是煤炭成為精品。雖然產(chǎn)量降低，但是價格回歸到應(yīng)有的本真價值，反映地表無塌陷、生態(tài)無損傷條件下的綠色低碳煤炭生產(chǎn)完全成本。

二是煤礦成為現(xiàn)代化能源供應(yīng)系統(tǒng)。按需靈活生產(chǎn)煤炭、電力、碳材料等，井下巷道儲能，平抑可再生能源波動，煤炭與可再生能源互補，穩(wěn)定供應(yīng)清潔能源。

三是煤礦區(qū)成為零碳/負(fù)碳清潔能源生產(chǎn)基地。地下空間碳固化、碳封存，就地處置煤炭利用產(chǎn)生的二氧化碳；地面可再生能源利用，零碳排放；礦區(qū)植被形成碳匯，負(fù)碳排放。

四是煤炭企業(yè)成為清潔能源和高端材料供應(yīng)商。煤炭企業(yè)將成為新能源開發(fā)的主陣地、煤基高端碳材料的引領(lǐng)者。

8月10-12日遼寧大連