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“碳中和”“碳达峰”下是要去煤?不,最终目标是这个!
作者:化小北 来源:煤化工信息网 浏览次数:1693次 更新时间:2021-05-18

   “在碳达峰、碳中和目标下,‘去化石能源化’等论调铺天盖地,甚至有观点提出,30年后煤炭工业将不复存在。包括一些煤炭人在内都很忧虑,煤炭到底有没有未来?

  “以煤而富,也受煤所困,因煤而扰。”煤炭作为一种资源,本身并无“肮脏”与“清洁”之分。理论和实践均已表明,不科学煤炭利用方式是造成当前能源环境问题的重要原因。由我国能源资源禀赋和开发利用现状决定,目前,在我国没有任何一种能源能够替代煤炭在能源系统中的兜底保障作用,保证国家能源的安全稳定供应,煤炭的压舱石作用依然无以替代同时也是可清洁高效利用的最经济安全的能源。因此实现煤炭清洁高效利用是推动我国能源革命战略的必然选择,近年来,为有效缓解资源环境压力,尤其是做好大气污染防治工作,煤炭分质分级利用作为提高煤炭清洁高效利用水平的重要途径引起政府关注。

  2014年6月27日,为贯彻中央财经领导小组第六次会议和新一届国家能源委员会首次会议精神,国务院办公厅下发《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》,明确要求“积极推进煤炭分级分质梯级利用”。2015年5月,国家能源局印发《煤炭清洁高效利用行动计划(2015-2020年)》,再次提出要“着力推动煤炭分级分质体积利用”。伴随这些文件的出台以及政府重视程度的日益提高,近年来我国煤炭分级分质利用取得积极进展。  

  • “在相当长时期内,煤炭仍是保障能源安全稳定供应的压舱石、支撑能源结构调整和转型发展的稳定器。行业自身要积极转型,融入减排大势。”—— 中国工程院院士、煤矿智能化创新联盟理事长王国法。

  “我国尚未完成工业化,仍然处于对能源和原材料消费最旺盛的阶段。煤炭仍占到我国一次能源生产量的68.8%和能源消费量的57.7%。如果不要煤了,靠什么支撑能源安全?”在王国法看来,首先要认清能源与矿业发展面临的严峻形势。一方面,我国煤、油、气人均占有量,分别为世界平均的67%、5.4%、7.5%,资源短缺是一大挑战。另一方面,随着经济繁荣发展,中等收入群体增加引发消费升级,仍需要能源的强力支撑,能源需求和碳达峰还有较大增长空间。  

  • 直至2050年,我国煤炭消费占比或仍高达40%,与‘去煤化’论调相去甚远。能源革命不是把煤炭“革”掉,而是要实现煤炭工业自身革命;碳达峰、碳中和也不是‘去煤化’,而应是煤炭生产和利用方式转型。

  王国法表示,能源革命不是把煤炭“革”掉,“而是要实现煤炭工业自身革命;碳达峰、碳中和也不是‘去煤化’,而应是煤炭生产和利用方式转型。那么,应对我国能源挑战,煤炭要扮演何种角色? 中国煤炭工业协会表示,“十四五”期间,支持煤炭分质分级梯级利用,从源头上控制污染物排放,提高煤炭资源综合利用效率和价值。根据经济性、技术可行性和生态环境容量适度发展现代煤化工,发挥煤炭的工业原料功能,有效替代油气资源,保障国家能源安全。支持富油煤资源勘查和评价,研究富油煤矿区资源科学开发、综合利用规划,打通煤油气、化工和新材料产业链,拓展煤炭全产业链发展空间。  

  • "开发的经济性决定了煤炭的比较优势,利用的可洁净性增强了煤炭的生命力。"——高储量“低阶煤”分质分级利用。

  低阶煤是一种比较“年轻”的煤,其生成时间较短、煤化程度较低、硬度不高、且具有低灰、低硫、高挥发分、高活性及易燃易碎等特点。我国低阶煤储量丰富,据煤炭地质总局第三次全国煤田预测显示,我国垂深2000米以浅的低阶煤资源量为26118.16亿吨,占全国煤炭资源总预测储量的57.38%。主要分布在陕西、内蒙古、新疆等西部地区,截至2019年,产量已占到全国煤炭总产量的55%以上。也正因此,低阶煤的开发利用越来越受到重视。《煤炭深加工产业示范“十三五”规划》提出,“对成煤期晚、挥发分含量高、反应活性高的煤进行分质利用,通过油品、天然气、化学品和电力的联产,实现煤炭使用价值和经济价值的最大化”。《能源技术革命创新行动(2016-2030)》也将“开发百万吨/年低阶煤热解、油化电联产等示范工程”列为重点研究对象,要求加强煤炭分级分质转化技术创新

  所谓的分级分质利用是基于煤炭各组分的不同性质和转化特性,以煤炭同时作为原料和燃料,将煤的热解(干馏)与燃煤发电、煤气化、煤气利用、煤焦油深加工等多个过程有机结合的新型能源利用系统。与其他煤炭清洁高效利用方式不同,煤炭分级分质利用属于源头控制,其低温热解过程主要属于物理过程,热解产物为低成本的清洁煤(兰炭)、煤气和焦油产品。

  有助于减少污染物排放和节约能源资源。例如:以分级利用的煤气替代人口集中区的分散燃煤,可有效缓解当前城市煤改气过程中天然气供应不足的难题;以分级利用的洁净煤(兰炭)替代非人口集中区的分散燃烧,减少分散燃烧用煤量、污染排放量;以分级利用的洁净煤(兰炭)替代电厂用煤,入炉煤水分降低,热值提高,发电效率可提高2-5个百分点。

  有助于推动煤炭产业转型升级。洁净煤(兰炭)脱除了挥发分等轻质组分及氧、硫、氮、磷等杂质,热值提高,更加清洁,可替代无烟煤等广泛用于发电、高炉喷吹、民用、化工等领域;煤气可作为制氢、天然气及化工生产的原料,也可脱硫脱氮后直接燃烧发电;煤焦油可提取苯、酚、吡啶等几十种甚至上百种精细化工产品,也可氢制取柴油、石脑油等清洁液体燃料。对于实现煤炭行业转型升级、化解产能过剩危机有着重要意义。

  有助于增加油气供给。我国每年消费近40亿吨煤炭中就有55%以上含有丰富的油气组分,若全部实现分级利用相当于增加1.43亿吨燃料油、0.84亿吨液化天然气供应,仅燃料油就相当于我国每年石油进口量的一半。发展煤炭分级分质利用,可在一定程度上缓解我国油气资源对外高度依赖局面,对于提升我国能源安全保障程度意义重大。  

  • 加大煤炭清洁高效开发利用关键技术攻关和科研成果转化力度作为支撑煤炭行业变革的“先手棋”,着力走出一条以煤炭清洁高效利用为核心的高质量发展新路。

  国家一直十分重视煤炭清洁高效利用技术的研发、推广和转化应用, 从“十二五”期间开始,就编制发布了《洁净煤技术专项规划》,组织实施了“洁净煤技术科技发展”专项,根据专项规划和重点任务部署,着力实施了清洁燃煤发电、煤基清洁燃料、污染物控制等方向关键技术的研发与示范。

  成功研发出3000吨/日先进煤气化技术及装备,攻克了大型先进煤气化、合成气变换新技术、新型煤气化、直接液化、低阶煤分质利用技术等一大批技术难题,整体达到国际领先水平;“十三五”期间,结合“十二五”期间已形成的科技创新成果,部署了国家重点研发计划“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”重点专项,围绕煤炭高效发电、煤炭清洁转化、燃煤污染控制、工业余能回收利用、工业流程及装备节能等技术方面进行了部署,2016-2018年已发布三批指南,启动了包括“超超临界循环流化床锅炉技术研发及示范”“高效灵活二次再热 研制及工程示范”及“700℃等级高效超超临界发电技术等一批重大共性关键技术及应用示范任务。

  同时,科技部会同有关部门正研究部署面向2030年的煤炭清洁高效利用重大项目,拟面向煤炭绿色开发、煤炭清洁燃烧与高效发电、煤炭清洁转化、碳捕集利用与封存(CCUS)、煤炭清洁高效利用决策支持等五大方向进行任务部署,与重点专项任务形成远近结合、梯次接续的系统布局。力争到2030年在煤炭清洁燃烧与高效发电方面,实现燃煤发电净效率突破50%,每年累计节煤8亿吨标煤、减排CO2约20亿吨;燃煤发电机组实现20%-100%调峰,对可再生能源并网消纳支撑能力显著提升;掌握百万吨碳捕集利用与封存成套技术。

  碳达峰碳中和目标下煤炭行业转型升级

  与高质量发展研讨会在北京召开

  为深入贯彻落实习近平生态文明思想,推进煤炭工业绿色低碳发展,5月12日,中国煤炭工业协会在北京组织召开“双碳目标下煤炭行业转型升级与高质量发展研讨会”。国家能源局、国务院发展研究中心、国家发改委能源研究所、山西省能源局、国家能源集团、中煤能源集团、中国煤炭科工集团、中国矿业大学、中国矿业大学(北京)等32家单位的专家学者和代表参加了研讨会。中国煤炭工业协会纪委书记张宏主持研讨会。研讨会由国家能源集团承办。

  中国煤炭工业协会副会长、中国煤炭学会理事长刘峰,中国工程院院士谢克昌、谢和平、彭苏萍、袁亮,以及葛世荣、张有生、李维明等专家学者深入分析了发达国家向低碳能源体系演变的时代背景和低碳能源布局的路径选择、碳达峰碳中和目标下我国煤炭工业低碳发展面临的机遇和挑战,提出了煤炭工业低碳发展的思路和建议。与会企业代表结合本企业实际重点研讨了碳达峰碳中和目标下企业绿色低碳转型路径和行动方案。

  与会代表就碳达峰碳中和目标下行业转型升级和高质量发展形成如下共识:一是碳达峰碳中和已纳入国家生态文明建设整体布局,碳中和意味着经济发展和碳排放必须在很大程度上脱钩,推动经济增长模式的绿色低碳转型不会一蹴而就,煤炭工业实现绿色低碳转型既面临严峻挑战,也迎来难得的发展机遇。二是在相当长的一段时期内,煤炭仍将是我国能源安全的稳定器和压舱石,要高度重视煤炭的清洁高效利用,充分发挥好煤炭的兜底保障作用。三是煤炭具有有机物含量多的属性和特点,要秉承绿色低碳发展理念,加快推进煤炭由单一燃料向燃料和原料并重转变,拓展作为原料的消费利用空间。四是碳达峰碳中和并不是简单的“去煤化”,煤炭是我国未来能源绿色低碳化转型的重要桥梁,煤炭清洁高效利用仍为我国能源转型提供立足点,将在向新能源为主体的能源结构转变中发挥重要的支撑作用。五是科技创新是实现碳达峰碳中和的核心驱动力,要把握新一轮产业革命机遇,加强煤炭基础理论研究和关键技术攻关,尤其是颠覆性技术创新,为行业实现碳达峰碳中和目标提供重要支撑。

  中国煤炭工业协会倡议,全行业要坚定信心、主动担当、努力作为,积极探索行业的转型升级与高质量发展之路,面向碳达峰碳中和目标,行业要加快构建“平台—机遇—领域—技术”的1411创新体系,建立统一的系统平台,紧抓国家能源安全保障、现代能源体系建设、数字化发展、绿色发展的四大发展机遇,开展能源安全保障定位、行业生态文明建设、新型标准体系、新型储备能力建设、煤炭原料化材料化、行业数字化转型、与新能源协同、全产业链智能化、碳排放核算与交易、煤矿退出保障等十大重点领域研究,攻关煤基功能材料、煤基化工原材料、煤制乙醇、煤制特种燃料、利废建筑材料、全产业链节能、氢能制备、煤炭与新能源耦合、CCUS产业化、现代煤化工碳中和技术等十大关键技术,完善煤基新材料技术体系,支撑构建煤炭产业发展新格局。

  中国煤炭工业协会名誉会长王显政在总结讲话中指出,全行业要深刻认识党中央碳达峰碳中和战略部署的重要意义,客观认识煤炭在我国经济社会发展中的地位和作用,以及未来能源体系的调整变化,加快研究制定煤炭行业碳达峰碳中和行动方案,明确总体思路、具体目标和重点任务,按目标、分步骤地实现煤炭行业碳达峰碳中和目标。

  参会代表一致认为要以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻习近平生态文明思想和国家能源安全新战略,立足新发展阶段,全面、准确、完整地贯彻新发展理念,坚持走生态优先、绿色低碳、安全智能的高质量发展之路,促进煤炭行业转型升级,助力碳达峰碳中和目标的实现。