12月28日，由中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)、中國(guó)煤炭科工集團(tuán)有限公司、世界煤炭協(xié)會(huì)技術(shù)委員會(huì)聯(lián)合主辦的2022年煤炭安全智能綠色開(kāi)采地質(zhì)保障國(guó)際學(xué)術(shù)交流會(huì)（TAC ID:D000006.202200）在西安成功舉辦。中國(guó)工程院院士、西安科技大學(xué)煤炭綠色開(kāi)采地質(zhì)研究院院長(zhǎng)、本屆大會(huì)主席王雙明作了以《雙碳目標(biāo)與主體能源變化》為題的報(bào)告，深入分析了“雙碳”目標(biāo)下我國(guó)主體能源的變化趨勢(shì)，并針對(duì)“綠色低碳”發(fā)展帶來(lái)的挑戰(zhàn)總結(jié)了科學(xué)應(yīng)對(duì)之道。
（以下為整理內(nèi)容）
目前，我國(guó)的人均能源消費(fèi)水平在3.47噸標(biāo)煤，這相當(dāng)于美國(guó)的34.8%，德國(guó)的63.5%，日本的67.8%，法國(guó)的69.6%。
但在未來(lái)建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的過(guò)程中，能源需求增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)難以改變。根據(jù)有關(guān)部門的預(yù)測(cè)，到2035年，我國(guó)能源需求總量將達(dá)到56億噸標(biāo)煤，2050年達(dá)到60億噸。
“十四五”期間，能源安全供給是高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)，綠色低碳發(fā)展則是生態(tài)文明建設(shè)實(shí)現(xiàn)新進(jìn)步的根本。我國(guó)“煤為主體”的基本國(guó)情，決定了煤炭必須承擔(dān)能源兜底保障的責(zé)任；但煤炭又屬于高碳能源，要實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，煤炭工業(yè)將面臨保供和減碳雙重壓力。
那么，煤炭的主體能源地位，未來(lái)是否將被撼動(dòng)？
我國(guó)不同能源資源的稟賦特點(diǎn)
我們首先要客觀地分析中國(guó)不同能源資源的稟賦特點(diǎn)。
我國(guó)化石能源的一大特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)不合理，“缺油、少氣、相對(duì)富煤”，這也決定了煤炭在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的主體地位。從化石能源資源總量來(lái)看，煤炭占94%，油氣只占6%。在歷史上，“煤為主體”的消費(fèi)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期沒(méi)有變。
此外，我國(guó)化石能源的地理分布也不均衡，消費(fèi)中心和生產(chǎn)中心有錯(cuò)位。其中，煤炭分布呈現(xiàn)“西部多、中部富、東部少”特征，支撐中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的煤炭資源保障，主要靠“晉陜蒙”一帶。
相比之下，我國(guó)非化石能源雖然資源類型齊全、理論總量豐富，但也有其短板：受氣候影響大、運(yùn)行穩(wěn)定性差。
通過(guò)新能源替代化石能源，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的前提和基礎(chǔ)，但目前新能源生產(chǎn)仍不穩(wěn)定，同時(shí)，發(fā)展面臨著規(guī)模化儲(chǔ)能和調(diào)峰技術(shù)的制約。
“雙碳”目標(biāo)下主體能源的變化
從“雙碳”設(shè)定的目標(biāo)來(lái)看，化石能源未來(lái)的消費(fèi)雖然占比會(huì)小幅下降，但到2030年占比仍然在75%左右，主體地位短時(shí)間內(nèi)難以改變。
75%的化石能源中煤炭又是主體能源。根據(jù)有關(guān)資料預(yù)測(cè)和推算，到2030年，煤的占比應(yīng)該在40%-45%左右，其主體能源的地位雖被弱化，但作為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源的作用得到提升，主要表現(xiàn)在以下六個(gè)方面：
一、是煤制油氣的戰(zhàn)略性資源，“立足國(guó)內(nèi)、增加油氣供給”是中國(guó)能源的重要任務(wù)；
二、是鋼鐵工業(yè)不可替代的高爐原料；
三、是煤基化學(xué)工業(yè)的重要原料；
四、是增加新能源消納能力的調(diào)峰能源，新能源的發(fā)展也離不開(kāi)煤炭的支撐；
五、是具有封存二氧化碳潛力的層狀礦產(chǎn)資源——煤炭對(duì)二氧化碳的吸附能力，每噸可以達(dá)到30立方米以上；
六、是可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)安全儲(chǔ)存的固體能源資源。
相比之下，非化石能源短時(shí)間內(nèi)盡管發(fā)展很快，但還難以成為安全可靠的主體能源。2021年，我國(guó)水、核、風(fēng)、光發(fā)電裝機(jī)占比45.39%，發(fā)電占比32.51%，但消費(fèi)占比僅16.6%，呈現(xiàn)“規(guī)模大、產(chǎn)出低、貢獻(xiàn)小”的特點(diǎn)。
如果按照過(guò)去十年的增速來(lái)推算，非化石能源的消費(fèi)占比在40年以后才能達(dá)到50%以上，成為主體能源。各方面數(shù)據(jù)說(shuō)明，目前新能源仍然“個(gè)頭大，力氣小”，短期內(nèi)難以安全、可靠地成為主體能源。
“煤炭主體”與“綠色低碳”并不矛盾
建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)，離不開(kāi)煤炭資源。而適應(yīng)“綠色低碳”這一能源發(fā)展大勢(shì)，則是新時(shí)代煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，必須面對(duì)和破解的重大技術(shù)難題。
為了應(yīng)對(duì)綠色低碳發(fā)展帶來(lái)的技術(shù)挑戰(zhàn)，煤炭行業(yè)應(yīng)該做好以下兩大方面。
一方面，要推動(dòng)“減損開(kāi)采”，實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)采。分析制約煤炭綠色開(kāi)采的地質(zhì)因素，構(gòu)建綠色開(kāi)采的地質(zhì)保障體系；研究維系地表生態(tài)環(huán)境的主要地質(zhì)條件，揭示采煤對(duì)地質(zhì)條件的損害機(jī)理；查明采動(dòng)隔水性的變化分區(qū)，并根據(jù)這些分區(qū)構(gòu)建分類減損地質(zhì)工程體系。
另一方面，要加強(qiáng)“提效降碳”的技術(shù)攻關(guān)。其中最重要的，是提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)增效降碳。
目前，我國(guó)產(chǎn)生單位GDP的能耗遠(yuǎn)高于全球的平均水平。根據(jù)國(guó)際能源署和世界銀行的數(shù)據(jù)，2020年我國(guó)每萬(wàn)美元GDP能耗為3.4噸標(biāo)煤，是全球平均水平的1.5倍。
也就是說(shuō)，如果我們的能耗效率達(dá)到世界平均水平，碳排放就可減少1/3。“十四五”期間，我國(guó)單位GDP能耗降低1%，則每年可減少能耗0.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上，減少二氧化碳排放1億噸以上。所以我國(guó)提高能效的減排空間還很大，要優(yōu)先考慮提效減碳技術(shù)路線。對(duì)煤炭來(lái)講，通過(guò)改變煤炭的利用方式（如富油煤的熱解氣化一體化、熱解發(fā)電一體化等），并充分利用礦井余熱、地?zé)?、固廢，起到節(jié)能提效的作用。
我們也可以探索井下原位熱解技術(shù)，“取氫留碳”把碳留在地下；開(kāi)展“鉆孔灌注”相關(guān)研究，探索地下深層注碳；開(kāi)展采煤區(qū)碎漲空間封存二氧化碳試驗(yàn)，用物理方法存碳埋碳；發(fā)展采煤與二氧化碳井下封存一體化技術(shù)，如在煤層頂板比較穩(wěn)定的地區(qū)，構(gòu)建條帶狀的封存空間，把粉煤灰、氣化渣、鎂渣等弱堿性固廢填入，再讓二氧化碳與它們發(fā)生反應(yīng)，用化學(xué)方法封存二氧化碳。
總之，立足“以煤為主”的基本國(guó)情，同時(shí)加強(qiáng)綠色低碳技術(shù)攻關(guān)，是未來(lái)我們實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要需求。
來(lái)源：中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)
