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碳中和目標下,煤炭的堅守與轉身

時間:2021-02-26 來源:科大科技
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習近平主席在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上指出,中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。

在此目標下,應深刻認識到我國能源資源稟賦和煤炭產業的基礎性保障作用,在未來一段相當長的時間內,煤炭仍將是我國能源革命的主力軍,是可以清潔高效利用且最經濟安全的能源。同時,積極推進煤炭第四次技術革命——煤礦智能化,使煤炭傳統產業加快向數字化、智能化新產業和新業態轉型,走安全清潔低碳利用的綠色智能化發展之路。

我國未來能源發展格局將出現新變化

一是我國能源需求仍將保持增長,增速會放緩。

“十四五”時期及未來一段時間,我國仍處于持續較快推進工業化、城鎮化、信息化和農業現代化的關鍵階段,能源消費總量處于平穩爬升期,能源需求將保持增長。

2019年,我國人均一次能源消費量為3.47噸標準煤,排在全球第48位,遠低于美國、加拿大等發達國家。我國人均用電量5161千瓦時,不到美國等發達國家人均用電量的50%。隨著我國經濟的發展,中等收入群體增加引發消費升級,以及人民對美好生活的向往,仍需要能源的強力支撐,我國能源需求還有較大增長空間。但同時,我國經濟由高速度轉向高質量發展階段,經濟增速會放緩,節能減排技術不斷進步將使能源利用效率顯著提升,未來我國能源需求增速將會下降。

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二是我國能源結構將在化石能源主體基礎上逐步向多能融合發展。

在進一步加強煤炭煤電對能源穩定保障作用的同時,碳達峰與碳中和的目標與愿景,將推動我國能源向綠色低碳發展,促進化石能源的清潔高效低碳利用,大力發展可再生能源,安全有序發展核電,提升非化石能源在能源供應中的比重。建立多能融合供應體系將是“十四五”時期及未來一段時間能源發展的重要任務。充分利用各種能源自身的優勢,相互調配,解決新能源調峰調壓的電源問題,加強煤電對電網的穩定作用,提高新能源消納水平,有利于推動能源向綠色低碳多元化轉型升級發展,改善能源消費結構。

三是能源科技創新成為支撐能源產業發展的核心力量。

“十四五”時期及之后更長一段時間,5G、大數據、人工智能、區塊鏈等先進信息技術加速對傳統產業的融合與滲透,能源行業努力推動技術創新、應用創新、模式創新,積極探索多能互補、“互聯網+”智慧能源、綜合能源服務等新產業、新業態、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,還存在明顯短板,這類研究涉及領域廣、周期長、投資大、見效慢,需要進一步加大科技投入和政策支持力度。當前及今后一段時間,能源領域將加快推動科技創新,充分發揮創新引領發展第一動力作用,實施一批重大科技項目,加快突破核心關鍵技術制約,全面提升能源發展科技含量,提高勞動生產率和資本回報率,加快構建清潔低碳、安全高效的能源體系。

煤炭高質量發展是我國能源安全新戰略的重要組成部分

一是煤炭依然是我國能源安全的基石。

目前,在我國沒有任何一種能源能夠替代煤炭在能源系統中的兜底保障作用。從目前資源勘探來看,我國化石能源中煤炭儲量占比94%,約1.72萬億噸,是我國最豐富的能源。油氣占比不足6%,但油氣的消費占一次能源消費總量近30%。2019年,我國原油對外依存度70.8%,天然氣對外依存度43%。在國際能源博弈不斷加劇的背景下,保證國家能源的安全穩定供應,煤炭的壓艙石作用依然無以替代。從資源獲取來看,油氣勘探環境復雜、剩余資源品質下降,開發難度增大,而智能化煤礦建設快速發展,將極大地改變煤炭生產方式、提高煤炭生產力和煤礦本質安全水平。2020年12月21日,國務院新聞辦公室發布《新時代的中國能源發展》白皮書,明確提出推進煤炭安全智能綠色開發利用。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濟安全的能源。

根據2019年數據測算,同等熱值的煤炭、石油、天然氣比價為1∶7∶3,可以說煤炭是我國最經濟安全的能源資源。2019年,全國原煤入選比率超73%,總量超過28億噸;接近90%的燃煤發電機超低排放,85%以上的煤炭消費基本實現清潔高效利用。目前,我國清潔高效煤電機組大氣污染物的超低排放標準已高于世界主要發達國家和地區。此外,隨著我國現代煤化工技術的不斷創新,煤制油氣、醇烴類燃料開發規模不斷擴大,加快了煤炭“由黑變白”、資源由重變輕轉變的步伐。

三是智能化是新時期煤炭高質量發展的必由之路。

我國煤炭工業發展歷程經歷了人工采煤階段、普通機械化開采階段、綜合機械化開采階段,目前進入智能化開采發展的新階段,煤礦智能化是第四次煤炭行業重大技術變革。

經過近十年的培育和發展,智能化煤礦建設示范取得成效,建立了智能化煤礦系統架構,攻克系列關鍵技術難關,研發了四種模式的智能化開采成套技術與裝備,形成較為成熟的推廣模式。我國已有300多個工作面實現了不同水平的以“記憶截割或智能采高控制為主,人工干預為輔,無人跟機作業,有人安全巡視”為特征的智能化開采。

2020年3月,八部門聯合印發《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》。2020年9月,全國煤礦智能化現場推進會進一步提出了加快推進煤礦智能化建設。國家能源局和國家礦山安全監察局2020年底前批準啟動了首批71家智能化示范煤礦建設項目。

煤礦智能化是新時期煤炭高質量發展的必由之路。這背后的推動力不僅是國家的頂層設計,也是技術發展推動人類生活方式進步,倒逼礦業領域改變傳統高強度的工作方式,智能化開采先行先試企業贏得了成本優勢、發展優勢,倒逼企業加快走智能化之路。

“十四五”煤炭如何實現低碳綠色發展

“十四五”煤炭要實現低碳發展,一是大力發展煤炭開采碳排放控制技術;二是降低煤炭開發利用能源消耗強度;三是提高用煤質量減少碳排放;四是推動煤炭從燃料向原料轉變;五是推進煤炭與可再生能源耦合發展;六是研發實用的碳捕集、封存和利用技術。

“十四五”煤炭綠色發展的路徑,一是強化煤炭綠色開發和礦區生態環境治理;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;四是加強煤炭生產和利用污染物排放治理;五是推進煤炭集中利用減少分散燃燒。

(作者系中國工程院院士、中國煤炭科工集團首席科學家。本文原載于《中國煤炭報》2021年2月6日三版,有刪節)

文章來源: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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