煤炭行业如何在“双碳”目标下高质量发展？

张立信所

(煤炭工业规划设计院有限公司)

新中国成立以来，在党中央、国务院的正确领导下，煤炭工业在繁荣的基础上起步，在艰苦奋斗中前进，在改革开放中发展。特别是进入新时代以来，行业发展取得新突破，成绩显著。近两年，在二氧化碳排放峰值碳中和的背景下，煤炭消费减少，煤炭消费比重降低，在一定程度上影响了煤炭行业的发展，也给煤炭行业带来了转型升级的机遇。

一是煤炭行业有高质量发展基础。

在一代代煤矿人的艰苦奋斗下，煤炭行业从无到有，从小到大，从弱到强，实现了从起步、腾飞到跨越的伟大变革。作为我国重要的能源型产业，它为国民经济和社会发展注入了强大的动力。

(一)增强国民经济和社会发展的能源供应保障能力。

中国“三机一机”煤矿装备制造能力居世界前列，年产1000万吨综采技术装备达到世界领先水平。行业持续推进化解过剩产能、淘汰落后产能和建设先进产能，全国煤炭供应质量明显提升。“十三五”期间，全国已退出煤矿约5500处，退出煤炭落后产能6543.8+0多亿吨/年，安置职工约6543.8+0万人，超额完成化解过剩产能目标任务。截至2020年底，全国已建成年产1.2万吨以上的大型现代化煤矿约1.2万吨，约占全国煤炭产量的80%，其中已建成年产1000万吨煤矿52座，生产能力8.2亿吨/年。全国年产30万吨以下煤矿1129座，生产能力约65438+4800万吨/年。

从新中国成立到2020年底，煤炭行业贡献了约924亿吨煤炭。我国煤炭年产量从1949年的3432万吨增长到1978年的6.8亿吨，2013年达到峰值39.7亿吨，2020年达到39亿吨，支撑了我国GDP从1978年的3645亿元增长到2020年的65438。煤矿安全法律法规标准体系不断完善，煤矿安全生产责任制体系不断健全，安全科技装备水平大幅提升，安全生产投入大幅增加，煤矿职工安全培训不断加强，促进了煤矿安全生产形势明显好转。百万吨煤死亡率从1978年的9.75438+03下降到2020年的0.059。煤炭安全供应保障能力实现跨越式提升。

(二)具有高质量发展的科技创新能力。

煤炭行业技术创新体系不断完善，科技创新驱动发展的能力显著增强。特厚煤层综放开采、煤与瓦斯开采、超低排放燃煤发电、高效煤粉工业锅炉和现代煤化工技术达到国际领先水平。充填开采、保水开采、煤与瓦斯开采、无煤柱开采等绿色采煤技术得到推广应用，煤炭资源回收率显著提高。煤矿机械化、自动化、智能化、数字化、绿色化改造全面加快。2020年原煤洗选率将达到74.1%，比2015年提高8.2个百分点。矿井水综合利用率、煤矸石综合利用处置率和井下瓦斯抽采利用率分别达到78.7%、72.2%和44.8%。建成400多个智能采掘工作面，实现了地面一键启动，井下有人巡逻，无人值守。煤矿采掘、锚杆钻孔、巡检等10种煤矿机器人在井下作业，71座煤矿列入全国首批智能化示范煤矿。

煤炭由单一燃料向燃料和原料并重转变取得新进展。2020年，煤制油系统、煤制烯烃系统、煤制气系统和煤制乙二醇系统产能分别达到931万吨/年、1582万吨/年、51亿立方米/年和489万吨/年。随着煤炭上下游产业的整合，煤电、煤焦、煤化、煤钢一体化趋势明显。

(三)不断完善的市场化体制为高质量发展提供了制度保障。

新中国成立以来，煤炭行业生产力水平不断提高，同时不断探索体制改革，从最初的完全计划经济到计划经济与市场相结合，再到完全市场化，为国民经济体制和市场化改革提供了实践样本。

中国煤炭工业已经完成了从新中国成立初期的计划经济体制到改革开放时期的市场化定价的转变。从1993开始，我国建立了以市场形成价格为基础的煤炭价格机制。1994 65438+10月，国家取消煤炭统一计划价格，除电煤外其他煤炭全部放开，实行政府指导价。2004年，我国建立了煤电价格联动机制，形成了煤炭价格“双轨制”。2013煤炭价格全面市场化，市场在资源配置中的决定性作用越来越突出。2016以来，煤炭行业作为推进供给侧结构性改革的试点行业，煤炭上下游企业逐步建立了中长期合同制度和“基价加浮动价”的定价机制，为煤炭市场平稳运行起到了“压舱石”和“稳定器”的作用。2021年9月26日召开的国务院常务会议决定，对尚未实现市场化交易的燃煤发电，取消煤电价格联动机制，将现行基准上网电价机制改为“基准价格+浮动”的市场化机制。这意味着，我国将告别实行了15年的煤电价格联动机制。

二是“双碳”目标下的煤炭高质量发展，将在低碳能源转型中发挥重要支撑作用。

以煤炭为主的能源资源禀赋，决定了中国经济社会发展在未来相当长一段时间内仍将离不开煤炭。在二氧化碳排放峰值的碳中和过程中，仍然需要煤炭发挥基础能源的作用，为经济社会发展提供能源保障。

(一)煤炭是新能源发展的有力支撑。

在“双碳”目标下，风光等可再生能源成为增量供电的主要来源。近年来，我国大力发展新能源技术，非化石能源发电在我国电力结构中的比重大幅提高。但由于气候、天气、光照等自然条件不可控，可再生能源的供给能力具有不确定性，主要提供能源，其供给和调节能力有限。大量可再生能源接入电网，给电网的安全稳定运行带来严峻挑战。需要燃煤发电等清洁高效的灵活电源作为调峰电源，平抑电力波动。我国在大力发展风能、太阳能等可再生能源发电技术，逐步提高非化石能源发电比重，不断优化电力结构的过程中，仍然需要煤、煤、电的有力支撑。预计2060年实现碳中和后，燃煤发电装机仍需维持在3亿至4亿千瓦，年耗煤量分别为3.9亿吨和6.4亿吨。

(B)煤炭是能源安全的"压舱石"。

安全稳定的能源供应是一个国家安全的保障和繁荣的基石。在国际能源博弈和地缘政治冲突日益加剧的背景下，煤炭仍然是国家能源安全的“压舱石”，短期内还没有替代煤炭的资源。我们要深刻认识中国的能源资源禀赋、经济社会发展要求和能源发展规律。2020年6月5438+2月21日，国务院新闻办公室发布《新时代的中国能源发展》白皮书，明确提出推进煤炭安全、智能、绿色开发利用，努力构建集约、安全、高效、清洁的煤炭工业体系。煤炭仍然是中国最经济、最安全的能源。

煤炭具有适应中国能源需求变化的开发能力，具有开发利用的成本优势。煤炭清洁高效转化技术经过“技术示范”和“升级示范”已经成熟，具备在短时间内形成大规模油气接续能力的基础。充分发挥煤炭在平衡能源品种中的作用，确保中国能源安全。

第三，煤炭行业在“双碳”目标下迎来高质量发展机遇

“双碳”目标对煤炭行业既是巨大的挑战，也是前所未有的机遇。在挑战与机遇并存的情况下，煤炭行业必将迎来新一轮的技术升级和产业变革。煤炭行业正在从自动化走向智能化、无人化，从超低排放走向近零排放、零排放。可以预见的是，从2021到2060年，煤炭在能源消费中的比重将会逐渐下降，从主体能源到基础能源，从基础能源到保障能源，最后到支撑能源，这也代表着中国的煤炭工业将会朝着绿色智能的方向快速前进。

(一)依靠技术创新发展成高质量、高技术产业。

当前，煤炭行业正处于第四次煤炭技术革命时期，要以这次技术革命为契机，推动煤炭行业向数字化、智能化的新产业、新业态转型。在“双碳”目标下，煤炭产量回归合理规模，走高质量发展、高端发展之路，走向更加注重生产、加工、储运、消费全过程的安全、绿色、低碳、节约的存量时代，走优质、高效、清洁、低耗的能源可持续发展之路。

未来，更多煤矿将采用高效节能技术和设备，重点建设碳中和示范矿区龙头项目，开展余热、余压、节水、节材等综合利用节能工程，不断优化煤炭开发利用流程、技术和系统化管理，提高煤炭资源开发利用效率。

逐步将煤炭开采从机械化、自动化升级为数字化，打造智能化开采、井下无人化、地面无煤化，最大限度减少煤炭开采对生态环境的破坏。围绕“绿色开采、清洁利用、生态治理”的产业方向，构建煤炭采、运、洗、管实时透明的数据链，持续优化智能决策模型，构建现代煤炭经济体系，将数字技术融入煤炭资源开发、加工、利用全产业链，全面提升煤炭管理水平和综合利用效率。最终进入地下无人、地上无煤的煤炭工业5.0时代，实现了就地深度利用，煤、电、气、热、水、油一体化供应，太阳能、风能、抽水蓄能、煤炭协同发展，基本实现近零排放。

(二)依托生态修复，打造绿色经济新增长点

在淘汰落后产能的过程中，废弃矿区逐渐增多。矿区生态恢复可以增加生态碳汇。未来迫切需要发展全生命周期矿山生态修复理论和技术链，重点发展减沉保水协调开采、充填开采、土壤修复、生物多样性恢复等关键技术。选择适应性强、长势好的树种和草种进行造林绿化，通过“地貌重建、土壤重建、植被重建、景观再现、生物多样性重组保护”的工程技术，恢复矿区受损土地，改善土壤理化性状，创造新的经济效益，提高土壤碳截留能力，增加植物碳储量。

矿山空间包括矿区的地面空间和地下空间。数据显示，我国煤矿塌陷区面积超过2万平方公里，地下空间体积超过6543.8+056亿立方米，空间利用潜力巨大。例如，以发展煤基综合能源基地为目标，矿井地面空间利用包括发展风力和光电站；地下空间利用包括抽水蓄能电站开发、化学储能、地热能开发、二氧化碳储存等。目前，矿山空间的初步开发仅包括建设地面光伏电站和地下展厅等。未来，矿山空间可用于发展可再生能源、现代农业和现代医疗。预计到2030年，我国关闭或废弃矿山数量将达到1.5万个，大量土地资源闲置。同时，随着我国光伏产业的快速发展，可用于建设光伏电站的土地越来越稀缺。因此，在采煤沉陷区建设光伏电站，将光伏发电与矿山生态治理相结合，不仅可以解决土地资源的有效利用问题，而且对生态环境治理也具有积极意义。

(3)依托多种能源互补，建设高效、绿色、经济的综合能源基地。

煤炭和可再生能源有很好的互补性。煤与可再生能源在燃烧和化学转化方面的耦合逐渐形成模式，突破了一系列技术难点，为煤与可再生能源的深度耦合提供了良好的基础。同时，煤矿区具有发展可再生能源的先天优势。除了丰富的煤炭资源外，还有许多其他资源，如土地、风能和光能。采煤塌陷区可以为燃煤发电和风光发电的深度耦合提供土地资源。煤矿巷道和采空区形成的地下空间可用于抽水蓄能、地下碳吸附储存、地热能等开发利用。

煤炭企业有条件积极发展新能源，可以发挥煤矿矿区优势，以煤电为核心，与太阳能发电、风力发电协调发展，构建多种功能互补的清洁能源体系，将煤矿矿区建设成为风、光、电、热、气多元协同的综合能源基地。

四。结论

立足我国能源资源条件和经济社会发展需求，实现“双碳”目标，依靠科技创新和制度变革，通过高效转化和循环利用，将煤炭更多用于生产高端煤基化学品和碳材料。通过与可再生能源的多重互补，煤矿将成为现代能源供应体系的基础；通过充分利用地下空间和资源，煤矿区将成为一个清洁能源生产基地。煤炭企业将成为新能源发展的参与者和煤基高端材料和高价值产品的领导者。