碳中和目标下,煤炭的堅守與轉身
時間:2021-02-26 來源:科大科技習近平主席在第七十五屆聯合國(guó)大會(huì)一般性辯論上指出,中國(guó)將(jiāng)提高國(guó)家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争2030年前達到峰值,努力争取2060年前實現碳中和。
在此目标下,應深刻認識到我國(guó)能(néng)源資源禀賦和煤炭産業的基礎性保障作用,在未來一段相當長(cháng)的時間内,煤炭仍將(jiāng)是我國(guó)能(néng)源革命的主力軍,是可以清潔高效利用且最經(jīng)濟安全的能(néng)源。同時,積極推進(jìn)煤炭第四次技術革命——煤礦智能(néng)化,使煤炭傳統産業加快向(xiàng)數字化、智能(néng)化新産業和新業态轉型,走安全清潔低碳利用的綠色智能(néng)化發(fā)展之路。
我國(guó)未來能(néng)源發(fā)展格局將(jiāng)出現新變化
一是我國(guó)能(néng)源需求仍將(jiāng)保持增長(cháng),增速會(huì)放緩。
“十四五”時期及未來一段時間,我國(guó)仍處于持續較快推進(jìn)工業化、城鎮化、信息化和農業現代化的關鍵階段,能(néng)源消費總量處于平穩爬升期,能(néng)源需求將(jiāng)保持增長(cháng)。
2019年,我國(guó)人均一次能(néng)源消費量爲3.47噸标準煤,排在全球第48位,遠低于美國(guó)、加拿大等發(fā)達國(guó)家。我國(guó)人均用電量5161千瓦時,不到美國(guó)等發(fā)達國(guó)家人均用電量的50%。随著(zhe)我國(guó)經(jīng)濟的發(fā)展,中等收入群體增加引發(fā)消費升級,以及人民對(duì)美好(hǎo)生活的向(xiàng)往,仍需要能(néng)源的強力支撐,我國(guó)能(néng)源需求還(hái)有較大增長(cháng)空間。但同時,我國(guó)經(jīng)濟由高速度轉向(xiàng)高質量發(fā)展階段,經(jīng)濟增速會(huì)放緩,節能(néng)減排技術不斷進(jìn)步將(jiāng)使能(néng)源利用效率顯著提升,未來我國(guó)能(néng)源需求增速將(jiāng)會(huì)下降。
二是我國(guó)能(néng)源結構將(jiāng)在化石能(néng)源主體基礎上逐步向(xiàng)多能(néng)融合發(fā)展。
在進(jìn)一步加強煤炭煤電對(duì)能(néng)源穩定保障作用的同時,碳達峰與碳中和的目标與願景,將(jiāng)推動我國(guó)能(néng)源向(xiàng)綠色低碳發(fā)展,促進(jìn)化石能(néng)源的清潔高效低碳利用,大力發(fā)展可再生能(néng)源,安全有序發(fā)展核電,提升非化石能(néng)源在能(néng)源供應中的比重。建立多能(néng)融合供應體系將(jiāng)是“十四五”時期及未來一段時間能(néng)源發(fā)展的重要任務。充分利用各種(zhǒng)能(néng)源自身的優勢,相互調配,解決新能(néng)源調峰調壓的電源問題,加強煤電對(duì)電網的穩定作用,提高新能(néng)源消納水平,有利于推動能(néng)源向(xiàng)綠色低碳多元化轉型升級發(fā)展,改善能(néng)源消費結構。
三是能(néng)源科技創新成(chéng)爲支撐能(néng)源産業發(fā)展的核心力量。
“十四五”時期及之後(hòu)更長(cháng)一段時間,5G、大數據、人工智能(néng)、區塊鏈等先進(jìn)信息技術加速對(duì)傳統産業的融合與滲透,能(néng)源行業努力推動技術創新、應用創新、模式創新,積極探索多能(néng)互補、“互聯網+”智慧能(néng)源、綜合能(néng)源服務等新産業、新業态、新模式,科技創新日新月異。與此同時,在基礎材料、關鍵元器件、工控系統等技術裝備方面(miàn),還(hái)存在明顯短闆,這(zhè)類研究涉及領域廣、周期長(cháng)、投資大、見效慢,需要進(jìn)一步加大科技投入和政策支持力度。當前及今後(hòu)一段時間,能(néng)源領域將(jiāng)加快推動科技創新,充分發(fā)揮創新引領發(fā)展第一動力作用,實施一批重大科技項目,加快突破核心關鍵技術制約,全面(miàn)提升能(néng)源發(fā)展科技含量,提高勞動生産率和資本回報率,加快構建清潔低碳、安全高效的能(néng)源體系。
煤炭高質量發(fā)展是我國(guó)能(néng)源安全新戰略的重要組成(chéng)部分
一是煤炭依然是我國(guó)能(néng)源安全的基石。
目前,在我國(guó)沒(méi)有任何一種(zhǒng)能(néng)源能(néng)夠替代煤炭在能(néng)源系統中的兜底保障作用。從目前資源勘探來看,我國(guó)化石能(néng)源中煤炭儲量占比94%,約1.72萬億噸,是我國(guó)最豐富的能(néng)源。油氣占比不足6%,但油氣的消費占一次能(néng)源消費總量近30%。2019年,我國(guó)原油對(duì)外依存度70.8%,天然氣對(duì)外依存度43%。在國(guó)際能(néng)源博弈不斷加劇的背景下,保證國(guó)家能(néng)源的安全穩定供應,煤炭的壓艙石作用依然無以替代。從資源獲取來看,油氣勘探環境複雜、剩餘資源品質下降,開(kāi)發(fā)難度增大,而智能(néng)化煤礦建設快速發(fā)展,將(jiāng)極大地改變煤炭生産方式、提高煤炭生産力和煤礦本質安全水平。2020年12月21日,國(guó)務院新聞辦公室發(fā)布《新時代的中國(guó)能(néng)源發(fā)展》白皮書,明确提出推進(jìn)煤炭安全智能(néng)綠色開(kāi)發(fā)利用。努力建設集約、安全、高效、清潔的煤炭工業體系。
二是煤炭是可清潔高效利用的最經(jīng)濟安全的能(néng)源。
根據2019年數據測算,同等熱值的煤炭、石油、天然氣比價爲1∶7∶3,可以說煤炭是我國(guó)最經(jīng)濟安全的能(néng)源資源。2019年,全國(guó)原煤入選比率超73%,總量超過(guò)28億噸;接近90%的燃煤發(fā)電機超低排放,85%以上的煤炭消費基本實現清潔高效利用。目前,我國(guó)清潔高效煤電機組大氣污染物的超低排放标準已高于世界主要發(fā)達國(guó)家和地區。此外,随著(zhe)我國(guó)現代煤化工技術的不斷創新,煤制油氣、醇烴類燃料開(kāi)發(fā)規模不斷擴大,加快了煤炭“由黑變白”、資源由重變輕轉變的步伐。
三是智能(néng)化是新時期煤炭高質量發(fā)展的必由之路。
我國(guó)煤炭工業發(fā)展曆程經(jīng)曆了人工采煤階段、普通機械化開(kāi)采階段、綜合機械化開(kāi)采階段,目前進(jìn)入智能(néng)化開(kāi)采發(fā)展的新階段,煤礦智能(néng)化是第四次煤炭行業重大技術變革。
經(jīng)過(guò)近十年的培育和發(fā)展,智能(néng)化煤礦建設示範取得成(chéng)效,建立了智能(néng)化煤礦系統架構,攻克系列關鍵技術難關,研發(fā)了四種(zhǒng)模式的智能(néng)化開(kāi)采成(chéng)套技術與裝備,形成(chéng)較爲成(chéng)熟的推廣模式。我國(guó)已有300多個工作面(miàn)實現了不同水平的以“記憶截割或智能(néng)采高控制爲主,人工幹預爲輔,無人跟機作業,有人安全巡視”爲特征的智能(néng)化開(kāi)采。
2020年3月,八部門聯合印發(fā)《關于加快煤礦智能(néng)化發(fā)展的指導意見》。2020年9月,全國(guó)煤礦智能(néng)化現場推進(jìn)會(huì)進(jìn)一步提出了加快推進(jìn)煤礦智能(néng)化建設。國(guó)家能(néng)源局和國(guó)家礦山安全監察局2020年底前批準啓動了首批71家智能(néng)化示範煤礦建設項目。
煤礦智能(néng)化是新時期煤炭高質量發(fā)展的必由之路。這(zhè)背後(hòu)的推動力不僅是國(guó)家的頂層設計,也是技術發(fā)展推動人類生活方式進(jìn)步,倒逼礦業領域改變傳統高強度的工作方式,智能(néng)化開(kāi)采先行先試企業赢得了成(chéng)本優勢、發(fā)展優勢,倒逼企業加快走智能(néng)化之路。
“十四五”煤炭如何實現低碳綠色發(fā)展
“十四五”煤炭要實現低碳發(fā)展,一是大力發(fā)展煤炭開(kāi)采碳排放控制技術;二是降低煤炭開(kāi)發(fā)利用能(néng)源消耗強度;三是提高用煤質量減少碳排放;四是推動煤炭從燃料向(xiàng)原料轉變;五是推進(jìn)煤炭與可再生能(néng)源耦合發(fā)展;六是研發(fā)實用的碳捕集、封存和利用技術。
“十四五”煤炭綠色發(fā)展的路徑,一是強化煤炭綠色開(kāi)發(fā)和礦區生态環境治理;二是構建煤炭綠色物流體系;三是推動煤炭分級分質梯級利用;四是加強煤炭生産和利用污染物排放治理;五是推進(jìn)煤炭集中利用減少分散燃燒。
(作者系中國(guó)工程院院士、中國(guó)煤炭科工集團首席科學(xué)家。本文原載于《中國(guó)煤炭報》2021年2月6日三版,有删節)
文章來源:https://article.xuexi.cn/articlesindex.html?art_id=9665860234896486508&item_id=9665860234896486508&study_style_id=feeds_default&pid=&ptype=-1&source=share&share_to=dd