“双碳”目标下煤电供应链采用清洁煤技术的相关思考

达博文，范斯顿

（1.中国矿业大学徐海学院，江苏 徐州 221000；2.中国矿业大学人文与艺术学院，江苏 徐州 221000）

1 引言

全球气候变暖、空气质量变差、植被种类多样性减少等一系列生态环境问题的暴露，为人类实现全生态平衡带来了新的威胁和挑战，而温室气体的过量排放以及不断积累，导致地气系统吸收和发射的能量不平衡，进而造成温度上升，使得全球气候变暖。全球变暖的连锁反应会影响人类的正常生活，如天气、粮食生产、淡水供应、海洋环境甚至是人类健康等方面。随着我国城镇化水平日益提高、机器自动化程度不断提升以及人口数量持续增加，我国二氧化碳的排放量不断增加。随着全球对碳排放问题的广泛关注，我国作为世界上碳排放总量最大的发展中国家，未来碳减排的压力巨大。

2 “双碳”目标下能源消费的特征

过快的经济发展限制了生态环境的自然属性，基于一般社会经济发展的客观规律，经济的快速发展必定随着能源需求的急剧上升，特别是针对传统能源，二氧化碳作为主要的排放物，增加了碳排放基数。基于我国2000-2018年的统计数据，能源投资、能源消费与社会经济增长之间存在相互影响[1]，同时，我国积极布局城镇化发展，改善人民居住环境，并在2020年打赢脱贫攻坚战，全面建成小康社会，人口流动和经济活动区域不断向城镇地区蔓延，这也推动了能源消费的增长，为我国的生态环境带来了巨大的压力。从时空演化角度来说，对能源的不合理开采和低效利用会造成能源消费不合理和生态环境破坏，居民能源消费负担增大[2]。从空间效应角度来说，传统能源消费不合理对生态环境污染产生加剧作用[3]。除此之外，我国经济的快速发展在很大程度上是由依赖巨大的能源消费所推动的，2013年我国的煤炭消费量相当于2.43亿吨标准煤，占全球总量的一半以上。2014-2015年，我国的煤炭消费连续下降，经济和煤炭使用的脱钩现象愈发明显。于是在经济增长的进程中，实现碳排放和经济增长之间的脱钩是完成碳减排目标的最佳途径。如果以降低二氧化碳排放为发展目标，能源等高排放类企业必将以牺牲生产效益为代价。在此背景下，时任浙江省委书记习近平在浙江省湖州市安吉县余村考察时，首次提出“绿水青山就是金山银山”的重要论述，同时，在2021年12月《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会中再次提到“绿水青山就是金山银山”。

良好的生态环境既是自然财富，也是经济财富，关系经济社会发展潜力和后劲。在2020年9月的第七十五届联合国大会一般性辩论上，我国首次明确提出碳中和的概念，以及并力争二氧化碳排放量于2030年前达到排放峰值、2060年实现碳中和的目标与承诺。在之后的气候雄心峰会中共有45个国家作出了提高国家自主贡献新承诺，24个国家提出了碳中和目标。我国也在随后的多次国内外重大工作会议和对外记者问中提到碳中和和碳达峰目标，对此全国各省市也陆续提出了发展目标[4]。

虽然与发达国家相比，我国仍作为发展中国家，社会经济总量在较长一段时间仍保持中高速增长态势，相应地，人均能源需求也具备较大的上升空间，而能源储备情况相对当下社会经济发展需求还存在很大缺口。我国当前仍然处于工业化阶段，以煤炭为主的能源消费结构无法改变，但是以能源消费为前提、以牺牲生态环境为代价是不可取的，短期内虽能促进经济发展和就业，长期必将对国家经济发展产生深远影响。

3 我国传统煤电供应链发展的局限性

在我国，长期以来受能源资源制约，由于环境问题的不断恶化，在可持续发展战略的引导下，国家大力实行能源行业管制，并推行清洁能源发电，保证电煤供应持续宽松，大力发展供电能源多元化，推广应用清洁能源，如风力、核电、水电等。但是火电长期为我国电力最主要的供给来源，煤电发电量占比超过70%。在电力需求方面，煤电供应链作为我国主要的供能产业链，为我国能源的稳定、持续供应提供了极大的保证。综上所述，根据我国能源分布应用现状来看，在很长一段时间内，我国以煤炭为主的能源结构不会发生太大变化。

与此同时，随着国家产业政策的改革调整，由“老旧高排”类能源逐渐向“低能耗、低排放、高质量”的能源加工业发展，逐渐淘汰落后产能。煤炭企业可以通过企业间横向、纵向实行产业重组实现跨越式发展，通过发展煤化工、电力等资金密集型和技术密集型的项目，延伸煤炭产业链，转变煤炭产业的传统生产经营模式，而煤电产业链就是煤炭产业延伸的最主要产业集群模式。

我国在经历2020年发生的新冠肺炎疫情后，进入后疫情恢复时期，我国区域经济受到不同程度的影响，基础设施建设项目和工业生产加工也受到不同程度的影响。为了拉动投资、刺激经济回稳，一大批煤电项目蓄势而发。根据公开数据计算2020年新核准煤电装机容量合计为4610万千瓦，约占“十三五”期间核准总量的32%。2020年的第四季度之后，仍有湖北、江苏、贵州等12个地方的发改委部门核准通过了总量为80万千瓦的煤电项目，占全年通过量的17.5%。从上述数据可知，我国依然坚持大规模建设传统能源设施，但此举似乎与我国提出的绿色低碳发展的中长期战略是相互矛盾的，这与我国正在努力构建的清洁化、低碳化的能源消费结构相悖。

因此，我国实现传统能源高效能应用是同时满足煤炭绿色低碳发展和能源安全稳定的重要途径，继而提高煤炭质量，降低生产过程中污染气体的排放，提高燃煤效率，清洁煤的概念应运而生，以便在使用相同数量的煤炭时释放更多热能，洁净煤技术的应用也是解决当前生态环境平衡与经济发展之间矛盾的有效手段。

4 煤电供应链中清洁煤技术的重要战略地位

清洁煤技术主要以减少污染和提高能源效率来实现煤炭高效、洁净利用。清洁煤技术通常指以环境可接受的方式最大限度地利用煤炭并提高煤炭利用效率的技术手段[5]。从制备方法来说，可以总结为一种基于水循环和资源综合利用的高效煤产品制造工艺[6]。

我国地大物博，煤炭资源丰富且多分布在西北地区，区域间资源差异大，为了经济有效地减少污染物排放，建议通过实施大规模的煤炭加工先进技术和提高洗煤率来提高煤炭利用效率，或者考虑更新设备工艺来提高煤炭清洁程度，如燃煤气化炉就是清洁发电和煤化工工艺的关键技术，或者煤炭转化技术、煤炭高效清洁燃烧技术和污染废弃物处理技术等，或者利用煤矸石废料提取工业清洁煤的应用专利。优质煤炭的减少造成燃烧过程中大量温室气体的排放，且造成能耗高、产能少的困境[7]，清洁煤的面世打破了传统煤电供应链的“僵局”。2015年11月10日，我国首个清洁煤化工基地——大连万阳重工装备制造有限公司煤化工装备建设项目在大连新兴产业经济区开始建设，项目总投资达23亿元左右。大连万阳引进德国蒂森克虏伯工业工程公司一项名为“HTW（高温温克勒）气化工艺”的技术，是目前世界上最先进的煤化工装备技术，其采用低质褐煤为生产原材料，耗水量仅为国内外同类产品的十分之一，为我国清洁煤技术打开了市场。同时，民用清洁煤也陆续投入市场，多地政府出台包括加大“清洁煤炭+节能环保炉具”模式推广力度等多项环保政策。

随着清洁煤技术的不断升级，煤电供应链提效增效，清洁低碳目标逐步实现，我国碳排放量从新中国成立初的7858万吨到2020年已达到102.51亿吨，碳排放总量增长出现了明显的减缓趋势。我国从“十一五”期间就展开节能减排行动，中电联的数据显示，2019年单位火电发电量二氧化碳排放强度约838g/kW·h，比2015年下降了12g/kW·h。2019年火电行业排放二氧化碳约43.28亿吨，在全国碳排放总量中的占比超过40%。理论上，推广清洁煤技术是我国减少碳排放所有途径中较为经济可行的政策选择，而清洁煤技术是我国目前兼顾产出、就业增长以及减少碳排放行之有效的方法。

与此同时，各级政府机构积极鼓励煤炭及发电企业替换老旧能源设备，采用新技术或使用低排放类设备，在提高燃烧效率的同时，能够降低碳排放量。煤电市场长期处于能源市场的绝对控制地位，占有绝对的市场份额，以煤电市场作为研究对象，大规模推广清洁煤应用对能源市场的未来走向和布局谋划有着重要的理论指导意义，未来可以实现经济和社会减排目标的双重达成。

5 我国煤电供应链采用清洁煤技术的策略

随着“双碳”目标政策的不断推进、碳减排概念以及生态保护意识的普及，大多数能源高消耗企业采用升级技术或者使用新能源替代的方式达到降低碳排放量的目的。为优化生态环境，支持可持续发展战略，我国国家科研机构通过碳中和技术的研究以及制定科学合理的政策体系，从定性、定量两方面为碳中和、碳达峰目标的实现设计合理的目标路径，主要通过控制能源消耗总量、大幅提升非化石能源占一次能源消费比重以及削减煤炭等传统能源生产量等措施，推动我国全面实现绿色低碳转型发展。

具体可通过以下几方面实现：第一，构建清洁低碳的能源体系结构，控制化石能源总量，降低一次能源比例，提高能源使用效率。我国现已建成全球最大的清洁煤电供应体系，目前所有火电厂除尘、脱硫、脱硝都实现了超低排放。我国现有企业自主研发的脱硫废水零排放技术和烟气提水技术填补了该领域的空白。最新通过的“十四五”规划，要求继续推广和落实碳减排理念，特别是为掌握污染防治核心技术的企业提供技术支持。与此同时，我国提出落实研究的深入推进，全面研究煤的成因、性质、分布、清洁潜力、清洁利用和环境影响，从不同方面进行讨论，如净化潜力评估、煤炭开采的地质保障、灰分和硫含量、微量元素、煤炭造成的污染、矿山复垦等[8]。第二，深化煤电企业体制改革，加速煤电一体化发展。煤电一体化发展在一定程度上降低了煤电供应链中的内部成本，作为我国支柱性能源产业链，其产生的大量企业内部成本是不可忽视的。煤电一体化改革会深化企业内部改革，提高企业运营效率，减少职能部门业务重复。与此同时，清洁煤技术的应用会导致成本费用的增加，清洁煤工程造价较高，但清洁煤的维护成本和售电完全成本较低[9]，可采用内部融资方式解决企业资金短缺问题，降低企业融资成本，有序推进电价市场化改革，基于发电方式的不同，选择不同的服务标准。第三，针对重点领域开展低碳专项整治活动，建立不同产业领域的排放标准和减排要求，做到“因地制宜，因时制宜”。从宏观层面来看，要实现碳中和，未来重点需要对能源结构、产业结构作出全面调整，为经济社会绿色低碳转型发展奠定基础。政府部门要尽快建立企业行业绿色低碳发展准入制度，制定出台绿色绩效考核评价体系。企业要尽快推进技术改造与创新，同时，辅助建立绿色综合绩效财务制度，实现高效、低碳、清洁发展[10]。第四，加快推广绿色低碳技术的应用，可采用校企合作模式，推动低碳减排技术领域的探索和研究。科技创新永远是行业保持生命力的重要手段，所以应鼓励企业创新，增加科研支出，形成突破性研究成果。对于清洁煤技术，我国仍存在很大的发展空间，清洁煤的高成本性特征也是我国全面推广清洁煤技术的重要阻碍。借助高校的科研设备和人员的集中性，企业对口帮扶，实现校企合作，能够高效、直接地解决企业面临的技术问题。第五，完善各项金融保障制度，如碳交易、碳汇、碳税等。建立有利于低碳减排业务的价格、金融、税收、转移支付等政策体系，倡导绿色低碳生活，遏制浪费、污染行为。大力发展节能工程，研发新的节能减排技术，实现资源再利用，大力发展循环经济，这样不但可以减少环境污染，还能产生其他效益收入途径[11]。政府应在财税方面推出各种支持政策，让市场主体发挥作用，吸引大量资金进入该领域，全面推动清洁煤技术的推广。近年来，环保科技行业积极与先进技术产业链进行融合，为建立清洁能源供应链而努力。然而，我国能源结构尚未完成根本性的转型，构建清洁低碳的现代能源体系仍需解决一些深层次的矛盾和问题，包括煤炭产能总体过剩、电力需求增速放缓、天然气作为清洁型能源受到高价格的限制，而一个科学的政策形成机制将有效提升能源政策制定的合理性和有效性。

6 结论

当前，“十四五”期间煤电供应链将迎新机遇，新征途伴随新使命，而高质量发展是我国发展政策之本，能源消费是经济发展的动力。煤炭作为主要的能源保障，短期内无法实现完全替代，煤炭清洁高效利用就成为我国实现“双碳”目标的重要手段。从全球推广清洁煤技术的经验来看，政府是重要的推动力量，政策支持是清洁能源发展的有力保障。因此，需要政府、社会和企业等相关单位共同配合，为我国实现可持续发展作出应有的贡献。