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碳中和目标下,煤炭的坚守与转身

时间:2021-02-26 来源:科大科技
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习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上指出,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。

在此目标下,应深刻认识到我国能源资源禀赋和煤炭产业的基础性保障作用,在未来一段相当长的时间内,煤炭仍将是我国能源革命的主力军,是可以清洁高效利用且最经济安全的能源。同时,积极推进煤炭第四次技术革命——煤矿智能化,使煤炭传统产业加快向数字化、智能化新产业和新业态转型,走安全清洁低碳利用的绿色智能化发展之路。

我国未来能源发展格局将出现新变化

一是我国能源需求仍将保持增长,增速会放缓。

“十四五”时期及未来一段时间,我国仍处于持续较快推进工业化、城镇化、信息化和农业现代化的关键阶段,能源消费总量处于平稳爬升期,能源需求将保持增长。

2019年,我国人均一次能源消费量为3.47吨标准煤,排在全球第48位,远低于美国、加拿大等发达国家。我国人均用电量5161千瓦时,不到美国等发达国家人均用电量的50%。随着我国经济的发展,中等收入群体增加引发消费升级,以及人民对美好生活的向往,仍需要能源的强力支撑,我国能源需求还有较大增长空间。但同时,我国经济由高速度转向高质量发展阶段,经济增速会放缓,节能减排技术不断进步将使能源利用效率显著提升,未来我国能源需求增速将会下降。

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二是我国能源结构将在化石能源主体基础上逐步向多能融合发展。

在进一步加强煤炭煤电对能源稳定保障作用的同时,碳达峰与碳中和的目标与愿景,将推动我国能源向绿色低碳发展,促进化石能源的清洁高效低碳利用,大力发展可再生能源,安全有序发展核电,提升非化石能源在能源供应中的比重。建立多能融合供应体系将是“十四五”时期及未来一段时间能源发展的重要任务。充分利用各种能源自身的优势,相互调配,解决新能源调峰调压的电源问题,加强煤电对电网的稳定作用,提高新能源消纳水平,有利于推动能源向绿色低碳多元化转型升级发展,改善能源消费结构。

三是能源科技创新成为支撑能源产业发展的核心力量。

“十四五”时期及之后更长一段时间,5G、大数据、人工智能、区块链等先进信息技术加速对传统产业的融合与渗透,能源行业努力推动技术创新、应用创新、模式创新,积极探索多能互补、“互联网+”智慧能源、综合能源服务等新产业、新业态、新模式,科技创新日新月异。与此同时,在基础材料、关键元器件、工控系统等技术装备方面,还存在明显短板,这类研究涉及领域广、周期长、投资大、见效慢,需要进一步加大科技投入和政策支持力度。当前及今后一段时间,能源领域将加快推动科技创新,充分发挥创新引领发展第一动力作用,实施一批重大科技项目,加快突破核心关键技术制约,全面提升能源发展科技含量,提高劳动生产率和资本回报率,加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系。

煤炭高质量发展是我国能源安全新战略的重要组成部分

一是煤炭依然是我国能源安全的基石。

目前,在我国没有任何一种能源能够替代煤炭在能源系统中的兜底保障作用。从目前资源勘探来看,我国化石能源中煤炭储量占比94%,约1.72万亿吨,是我国最丰富的能源。油气占比不足6%,但油气的消费占一次能源消费总量近30%。2019年,我国原油对外依存度70.8%,天然气对外依存度43%。在国际能源博弈不断加剧的背景下,保证国家能源的安全稳定供应,煤炭的压舱石作用依然无以替代。从资源获取来看,油气勘探环境复杂、剩余资源品质下降,开发难度增大,而智能化煤矿建设快速发展,将极大地改变煤炭生产方式、提高煤炭生产力和煤矿本质安全水平。2020年12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。努力建设集约、安全、高效、清洁的煤炭工业体系。

二是煤炭是可清洁高效利用的最经济安全的能源。

根据2019年数据测算,同等热值的煤炭、石油、天然气比价为1∶7∶3,可以说煤炭是我国最经济安全的能源资源。2019年,全国原煤入选比率超73%,总量超过28亿吨;接近90%的燃煤发电机超低排放,85%以上的煤炭消费基本实现清洁高效利用。目前,我国清洁高效煤电机组大气污染物的超低排放标准已高于世界主要发达国家和地区。此外,随着我国现代煤化工技术的不断创新,煤制油气、醇烃类燃料开发规模不断扩大,加快了煤炭“由黑变白”、资源由重变轻转变的步伐。

三是智能化是新时期煤炭高质量发展的必由之路。

我国煤炭工业发展历程经历了人工采煤阶段、普通机械化开采阶段、综合机械化开采阶段,目前进入智能化开采发展的新阶段,煤矿智能化是第四次煤炭行业重大技术变革。

经过近十年的培育和发展,智能化煤矿建设示范取得成效,建立了智能化煤矿系统架构,攻克系列关键技术难关,研发了四种模式的智能化开采成套技术与装备,形成较为成熟的推广模式。我国已有300多个工作面实现了不同水平的以“记忆截割或智能采高控制为主,人工干预为辅,无人跟机作业,有人安全巡视”为特征的智能化开采。

2020年3月,八部门联合印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》。2020年9月,全国煤矿智能化现场推进会进一步提出了加快推进煤矿智能化建设。国家能源局和国家矿山安全监察局2020年底前批准启动了首批71家智能化示范煤矿建设项目。

煤矿智能化是新时期煤炭高质量发展的必由之路。这背后的推动力不仅是国家的顶层设计,也是技术发展推动人类生活方式进步,倒逼矿业领域改变传统高强度的工作方式,智能化开采先行先试企业赢得了成本优势、发展优势,倒逼企业加快走智能化之路。

“十四五”煤炭如何实现低碳绿色发展

“十四五”煤炭要实现低碳发展,一是大力发展煤炭开采碳排放控制技术;二是降低煤炭开发利用能源消耗强度;三是提高用煤质量减少碳排放;四是推动煤炭从燃料向原料转变;五是推进煤炭与可再生能源耦合发展;六是研发实用的碳捕集、封存和利用技术。

“十四五”煤炭绿色发展的路径,一是强化煤炭绿色开发和矿区生态环境治理;二是构建煤炭绿色物流体系;三是推动煤炭分级分质梯级利用;四是加强煤炭生产和利用污染物排放治理;五是推进煤炭集中利用减少分散燃烧。

(作者系中国工程院院士、中国煤炭科工集团首席科学家。本文原载于《中国煤炭报》2021年2月6日三版,有删节)

文章来源:https://article.xuexi.cn/articles/index.html?art_id=9665860234896486508&item_id=9665860234896486508&study_style_id=feeds_default&pid=&ptype=-1&source=share&share_to=dd

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