稳步推进我国煤炭行业绿色低碳多元转型

赵曾琪

煤炭是我国主体能源和工业基础原料。近年来，我国煤炭行业绿色低碳转型步伐不断加快，一方面在保障能源安全方面起到“稳定器”和“压舱石”的托底作用；另一方面在智能化、绿色化、多元化发展方面不断创新和探索，推动煤炭产业有效转型升级[1]。在“双碳”目标下，未来我国煤炭产业将逐步加快向能源和原料并重转变，并通过一系列技术创新实现高质量发展。

一、煤炭在我国当前能源供需中保持“压舱石”地位

（一）煤炭一次能源主体地位持续，有效保障能源安全

我国一次能源生产结构以煤炭为主体。1978—1990年，原煤占我国一次能源生产总量的比重为69.4%—74.2%，1991—2010年，原煤比重为72.6%—77.8%，总体上呈波动上升态势。2011—2021年，原煤生产比重从77.8%逐年下降至66.7%，为占比降幅最快的时期。2022年原煤生产比重为67.4%，为12年以来首次回升，较上年回升0.7个百分点（见图1）。

从消费结构来看，我国依然以原煤消费为主。1978—1990年，原煤占我国能源消费总量的比重为70.7%—76.2%，1991—2010年，原煤比重为68.0%—76.1%，总体呈先下降再上升态势。2011—2021年，原煤消费比重从70.2%逐年下降至55.9%，为占比降幅最快的时期。2022年原煤消费占能源消费总量比重为56.2%，亦为12年以来首次回升，较上年回升0.3个百分点（见图2）。

2022年煤炭产销比重双双回升，表明我国能源结构优化呈现从产品构成逐步向各能源品种深度利用转变的趋势。习近平总书记强调：“富煤贫油少气是我国的国情，以煤为主的能源结构短期内难以根本改变。”煤炭作为我国的主体能源和重要原料，其生产与消费占比位居各一次能源首位，是基于我国资源禀赋、开发条件、使用成本、运输储存等多因素综合作用的历史选择。我国煤炭占化石能源矿产资源已探明储量约95%，这种资源禀赋条件使得我国的基础能源在相当长的一段时期内仍然需要煤炭的有力支撑，煤炭仍是我国可清洁高效利用的最安全、最经济、最可靠的能源。特别是面对百年未有之大变局，在全球能源供需格局调整、清洁低碳转型加速等态势下，更要立足国情，统筹保障能源安全与优化能源结构的关系，坚持安全高效清洁低碳发展，实现能源系统平稳运行[2]。

（二）煤炭能源保供作出积极贡献，煤炭供需趋于平衡

2022年以来，我国煤炭企业继续扎实推进增产保供工作，煤炭优质产能稳步释放，煤炭市场供需局面持续改善。2022年，我国生产原煤45亿吨，同比增长9.0%。2023年1—7月，我国生产原煤26.7亿吨，同比增长3.6%。我国正在推进的煤炭储备能力建设，是促进煤炭市场供需动态平衡、保障国家能源安全的重要举措。煤炭价格的回归，显示出当前我国煤炭供需总体上趋于平衡。

（三）煤炭进口补充调节作用有效发挥，助力迎峰度夏

为加强能源保障，《国务院关税税则委员会关于调整煤炭进口关税的公告》决定于2022年5月1日至2023年3月31日，对煤炭实施税率为零的进口暂定税率，并于2023年3月份延长煤炭零进口暂定税率实施期限至2023年12月31日。税收优惠政策下，我国煤炭进口保持较快增长。2023年1—7月，进口煤炭2.6亿吨，同比增长88.6%；1—7月进口煤均价838.1元/吨，同比下跌19.7%。进口煤炭作为国内煤炭资源的重要补充，煤炭进口零关税政策延续有利于使用进口资源补充国内供应，扩大煤炭进口，在进口煤价格偏低时能降低用煤企业成本，顺利“迎峰度夏”，支持国内煤炭稳定供应。

二、煤炭行业绿色低碳转型升级发展不断演进

在“双碳”目标指引下，煤炭行业通过探索、应用和优化清洁高效利用、煤炭与新能源耦合、绿色矿山建设等多种路径，为经济社会绿色低碳转型和高质量发展作出了积极努力。

（一）煤炭清洁高效利用水平上升

1.煤炭绿色开发和安全利用取得创新成果。近年来，我国在煤电机组与燃煤工业锅炉超低排放、煤气化、煤制油、煤制化学品等煤炭利用领域取得一批世界级创新成果，建成全球规模最大的清洁煤电供应体系，形成世界上最齐全的现代煤化工技术体系。推进煤炭安全绿色开发是实现煤炭清洁高效利用的前提和基础，国家能源集团等央企围绕煤炭开采水资源保护、低损害开采与矿区生态修复等方面持续进行技术攻关，在生态脆弱区煤炭现代开采地下水和地表生态保护关键技术、东部草原区大型煤炭基地开发系统性生态减损与修复技术、西部矿区高强度开采损伤监测与控制及修复关键技术等方面取得了一批重大科技创新成果。

2.煤炭清洁高效利用与转化技术实现突破。党的十八大以来，党中央明确提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略，高度重视煤炭清洁高效利用，陆续颁布《关于促进煤炭安全绿色开发和清洁高效利用的意见》《煤炭清洁高效利用行动计划（2015—2020年）》《能源技术革命创新行动计划（2016—2030年）》等政策文件，煤炭清洁高效利用上升为国家能源发展战略。科技创新为推动煤炭清洁高效开采、利用与转化发挥了第一生产力的作用。在智能高效开采方面，我国大采高综采、特厚煤层综放开采、智能化开采工作面、煤矿灾害防控等领域的共性关键技术和大型装备制造已经达到国际领先水平。火电绿色发展方面，燃煤发电污染物超低排放技术成为国家规范，自主研发的电站分散控制系统（DCS）打破国外垄断。在现代煤化工方面，全面掌握煤制油品/烯烃等大型现代煤化工成套技术，建成世界首套百万吨级煤直接液化示范工程和世界单体规模最大的400万吨/年煤间接液化示范工程[3]。

3.“矿区生态修复+增加生物碳汇”形成有效减碳模式。根据自然资源部发布的《中国矿产资源报告（2022）》，目前我国共建设1100多家国家级绿色矿山，创建了50家绿色矿业发展示范区，在促进资源节约、高效利用、生态修复治理、构建矿区社区和谐关系等方面发挥了重要作用。以国家能源集团为代表的绿色智能矿山建设，实现了煤炭产业升级与矿山生态修复双赢，推动形成生态重构、森林碳汇、耕地复垦、人文旅游等多个减碳模式、提质模式，有效促进了生态效益与经济效益、社会效益的有机融合。

（二）煤炭行业供给侧结构性改革成效明显

1.煤炭产能转型升级加快，形成产能优化利用格局。随着供给侧结构性改革政策有效实施，煤炭落后产能淘汰和煤炭优质产能释放不断推进，我国煤炭行业产能利用率呈上升态势。2017—2022年，煤炭行业年度产能利用率依次为68.2%、70.6%、70.6%、69.8%、74.5%和74.9%，呈逐年上升态势。从季度产能利用率看，2023年二季度，煤炭行业产能利用率为74.5%，同比和环比分别上升0.2和0.7个百分点（见图3）。

■中新社/供图

2.煤机装备水平不断提升，形成智能化开采格局。“十三五”期间，初步形成了具有中国煤炭资源赋存条件特色的智能化开采格局。煤炭绿色开发与智能精准开采技术体系逐步建立，制定了煤矿智能化发展规划和实施方案[4]。2023年6月，我国自主研制的10米超大采高智能化采煤机在陕西西安正式发布，填补了煤炭装备制造领域国内外特厚煤层10米一次性采全高的空白。该装备在智能化方面，研发了超大采高采煤机5G、Wi-Fi、CAN总线和光纤传输的多网融合远程监控方法，提高了特厚煤层工作面的资源回收率和智能化开采水平。截至2023年6月底，我国已建成46座智能化煤矿、1161个智能化采掘工作面，煤炭先进产能占比达80%。

3.煤炭与新能源协同耦合，形成科学合理安全应用格局。习近平总书记指出：“在抓好煤炭清洁高效利用的同时，加快煤电机组灵活改造，发展可再生能源，推动煤炭和新能源优化组合，增加新能源消纳能力。”立足我国以煤为主的资源禀赋，并逐步提高新能源的利用水平，加强二者协同耦合，形成新能源体系，实现风光水火储一体化[5]。做好从煤炭到煤炭与新能源深度融合的平稳过渡，是我国实现能源低碳转型的关键。要发挥火电廉价、灵活、强大的兜底保障和调峰作用，提升煤电机组灵活性；要不断迭代升级储能技术，融合大数据、人工智能与物联网等技术加快分布式现代化智能电网建设，逐步提升风电、光伏等新能源绿电供给的稳定性。此外，我国煤炭工业废弃矿山达10000余处，地下空间资源超156亿立方米，目前已有及未来预计新增的采煤沉陷区面积超过6万平方千米，为实施二氧化碳封存、抽水蓄能、压缩空气储能等提供了现实可能。

（三）煤电企业节能降耗绿色转型实现技术突破

按照国家发展改革委、国家能源局《全国煤电机组改造升级实施方案》部署，有关煤电央企大力推进煤电机组改造升级工作，实现节能降碳改造、灵活性改造、供热改造“三改联动”，力保在降低煤电机组排放水平的同时有效保障当地电力安全可靠供应。

1.节能创新技术攻关向世界级水平迈进。当前我国煤电企业积极响应绿色低碳发展号召，主动开展节能降耗技术改造，加强自主创新技术研发，降低煤耗水平，加大二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）技术应用与推广，提高生产效率。比如，国家能源集团通过加强燃煤发电领域核心技术攻关，建成了综合指标世界最优的百万千瓦级超超临界二次再热燃煤发电机组，其泰州电厂两台百万机组发电煤耗仅为256.8克/千瓦时，发电效率达到47.82%。

2.等容量煤电机组替代推动改造升级提质增效。为推动煤电产业布局改造升级，等容量煤电机组替代成为推动煤电清洁高效转型、优化电源结构、统筹新能源消纳的重要手段。华能石洞口第一电厂2×650MW等容量煤电替代项目是全国首个获得核准批复的等容量替代煤电项目，在原有机组场地上，等容量减煤替代建设二次再热超超临界燃煤机组，实现供电煤耗平均下降约20%，达到废水零排放、烟气消白等环保要求。

3.煤电机组深度调峰能力不断增强。为满足煤电机组深度调峰需求，煤电企业加大柔性化技术改造投入，持续深挖机组节能潜力，提升煤电机组深度调峰能力，有效发挥机组基础性、调节性电源作用。国家能源集团、华电集团、大唐集团等央企纷纷采取多种举措，加强新装备、新技术探索，优先推广使用超低负荷深度调峰及灵活性改造技术进行煤电节能减排改造，不断提高机组经济性、环保性、灵活性和可靠性。

三、“双碳”目标下煤炭行业未来转型升级发展展望

（一）“双碳”目标下我国燃料用煤将逐步减少，煤炭转向能源和原料并重发展

按照中共中央、国务院印发的《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》，在“双碳”目标指引下，预计我国非化石能源消费比重2030年将达到25%左右，2060年则须达到80%以上，这意味着作为能源使用的煤炭比例在中长期将大幅下降。为实现“双碳”目标，一方面要推动煤炭高效清洁利用与煤基清洁能源转化，另一方面则是以风能和太阳能的充分利用作为能源来源，通过植树造林增加碳汇与加强矿区生态修复等多措并举。加之近年来，我国大力推动煤炭行业转型升级，拓展煤炭应用领域和空间，实现由燃料为主向燃料与原料并重方面转变。2022年，国家发展改革委、国家统计局公布了《关于进一步做好原料用能不纳入能源消费总量控制有关工作的通知》，从统计方法上规范原料用能的范畴，碳排放核算也将随着产业结构升级和新兴产品发展不断优化完善，这为煤炭利用清洁化创造了新条件。

（二）我国现代煤化工产业化发展方兴未艾，多元化发展前景广阔

煤化工主要包括煤的气化、液化、干馏、煤制油加工及以煤为原料生产其他化工产品等。经过近25年的积累，我国煤化工产业实现了从煤焦化、煤制合成氨、甲醇等到现代煤化工发展的阶梯式跨越。煤化工研发创新方兴未艾，国家能源集团泰州电厂50万吨/年CCUS项目的成功商业化运作，能够使二氧化碳“变废为宝”成为重要商品；煤制油品、煤制烯烃等大型现代煤化工成套技术与煤基特种油品工业生产技术的成功开发，对保障我国能源安全具有重要的战略意义。虽然当前煤化工的成本与石油化工相比仍然偏高，价格优势暂时不明显，但基于我国的煤炭赋存量，随着现代煤化工技术路线创新的不断演进，以及煤炭转化整体效益和清洁高效利用水平的不断提高，煤化工产业化、高端化、多元化发展前景光明。

（三）碳市场与科技创新将在煤炭优化利用中发挥调节和促进作用

在实现“双碳”目标过程中，要处理好发展和减排的关系，短期和中长期的关系，整体和局部的关系，政府与市场的关系。为尽早实现从能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变，碳市场将在其中发挥重要作用。目前我国碳市场已对大型煤电企业实现了覆盖，未来还将进一步完善碳排放配额的分配管理，增加交易品种和交易方式，有效发挥生态保护补偿等激励机制作用，通过扩大碳排放监测范围、完善碳市场调节功能等手段，使其在推动煤炭消费尽早达峰、助力实现“双碳”目标中有效发挥调节作用。同时，煤炭开发、加工利用与转化领域的科技创新将成为煤炭及其下游行业绿色低碳发展的推进器，特别是基于人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备、CCUS技术等多种技术的深度融合与推广应用将成为实现煤炭、煤电与煤化工行业深度减碳的重要途径[6]。