“雙碳”形勢下的煤炭發(fā)展路徑

2030年前碳達峰、2060年實現(xiàn)碳中和，是中國政府對世界的莊嚴承諾。為落實“雙碳”目標，2020年12月的氣候雄心峰會上，習近平總書記提出：到2030年，國內生產總值二氧化碳是排放量將比2005年下降65%以上，非化石能源站一次能源的消費比重將達到25%左右，風電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達到12億千瓦時以上。

一、從低碳到“雙碳”，低碳減排煤炭企業(yè)一直在努力。

煤炭是我國的基礎能源，是國家能源安全的基本保障，這是我國的能源稟賦條件所決定的。同時煤炭也是高碳化石能源。從煤炭生產本身并不產生大量的二氧化碳排放，但煤炭消費行業(yè)發(fā)電、冶金、建材、化工等四大行業(yè)卻是二氧化碳的高排放企業(yè)，據(jù)專家測算，煤炭消費行業(yè)所產生的二氧化碳占比達到75%以上。

多年來，煤炭企業(yè)在低碳減排方面從未停止過探索。偶然間我看到了2011年第4期《中外企業(yè)文化》刊登的文章《低碳經營的領軍人》，介紹了現(xiàn)任冀中能源邯礦集團黨委書記、董事長，時任冀中能源梧桐莊礦礦長趙鵬飛，在煤礦實踐低碳經營的路徑。當年趙鵬飛就在煤礦實現(xiàn)了“四不”的減排模式即：采煤不見煤(7萬噸全封閉儲煤場地)、出煤不燒煤(應用水源熱泵制暖，替代燃煤鍋爐)、用水不排水(礦井水回灌，保水開采)、排矸不提矸(對保護煤柱矸石置換)。其中礦井回灌技術，保水開采榮獲2009年中國煤炭工業(yè)科學技術一等獎。趙鵬飛也成為煤炭行業(yè)低碳經營的領軍人物。自2017年5月任冀中能源邯礦集團黨委書記、董事長以來，面對“雙碳”戰(zhàn)略對能源企業(yè)發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)和壓力，趙鵬飛仍然秉承綠色低碳的發(fā)展路徑，在礦井關閉、產量大幅下降的壓力下，提出“輕資產經營”的理念，項目建設環(huán)保先行，生產生活綠色低碳。矸石不升井、光伏發(fā)電、綠色建材等項目在邯礦逐步落地，實現(xiàn)綠色轉型發(fā)展。邯礦廢棄的煤礦礦場，建設中的“一園四區(qū)”集鋼材、煤炭，倉儲、物流、交易、結算的新型綠色產業(yè)園區(qū)正在崛起。

低碳是手段，“雙碳”是目標。其他煤礦在實現(xiàn)低碳綠色減排也作了多種嘗試。煤礦是高碳化石能源的提供者，“雙碳”目標的實現(xiàn)，自然以減少化石能源為基礎，也就是說將來遏制煤炭消費增長是大趨勢，煤礦的生產方式、用能方式、智能程度、轉型發(fā)展將有大的改變。

二、“雙碳”形勢下，煤炭的能源地位將從“主體”向“兜底”轉變。

由于能源稟賦的不均衡，“富煤、貧油、少氣”的結構，使得煤炭一直是我國的主體能源，盡管近年來煤炭在一次能源中占比呈現(xiàn)逐年下降的趨勢，2020年下降到了56.8%，十年間平均每年下降1.24個百分點，但煤炭仍然是我國能源的安全的基礎能源。

7月16日，中國碳排放權上市交易，全天4個小時的交易，成交量410萬噸，收盤價單日漲幅6.7%。當日全國碳排放權交易市場啟動后呈現(xiàn)的火熱景象。碳市場交易的產品是碳排放權。獲得一定碳排放配額的控排企業(yè)可以出售多余的碳排放權，超額排放需在碳市場上購買配額，成功減排則可出售富余配額。全國碳市場上線后，首批納入的2000多家電力行業(yè)重點排放單位，可以在全國碳排放權交易系統(tǒng)中通過協(xié)議轉讓、單向競價或其他符合規(guī)定的方式交易。首選上市交易的電力排放權也是管理層深思熟慮的結果。因為煤電發(fā)電占我國發(fā)電量的65%，是最大的碳排放行業(yè)，超過額定排放指標的就要高額繳納碳排放費。2021年上半年煤炭消費同比增長10.7%，較2019年同期增長8.1%。其中，發(fā)電、建材用煤持續(xù)較快增長，分別同比增長15.7%、12%，電煤對煤炭消費增長貢獻率達到76.7%。發(fā)電用煤仍然是煤炭消耗的大頭。去年底我國的煤電裝機月為10.8億千瓦時，其中9千瓦為大容量、高參數(shù)、相對低排放的機組，多數(shù)運行年限在10年以內。“十四五”時期，我國煤電發(fā)展難以“急剎車”，裝機和發(fā)電量仍有一定的增長空間。預計煤電裝機和發(fā)電量峰值分別約為12.5億-13億千瓦和5萬億-5.5萬億千瓦時，發(fā)電量將先于裝機達峰。僅從煤電機組看，未來五年內，煤炭的需求仍然有逐年小幅增加的過程。

隨著太陽能光伏、風電、核電、潮汐電等綠色能源的增加，煤炭的能源地位將從“主體”向“兜底”轉變。目前除了煤電、核電外，其他能源受到氣候因素的影響，存在發(fā)電量不均衡、儲能難度大、上網(wǎng)不穩(wěn)定的問題。煤電的根基也難以動搖。新能源體量的逐步增加，煤炭地位將從“主體”轉向“兜底”，但煤炭能源地位依然不可或缺。

三、煤炭企業(yè)低碳生產的減排路徑

僅從碳排放的角度看，煤炭生產本身，產生的碳排放并不是很高，煤炭的碳排放對氣候的影響主要在煤炭消費行業(yè)，電力、鋼鐵、建材、化工等，但不是說煤炭企業(yè)就可以完全實現(xiàn)綠色生產，在部分領域通過煤炭深加工、瓦斯的高效利用、利用矸石生產綠色建材、廢棄礦井改造、用能方式更新等仍然可以降低碳排放。

一是，生產更潔凈、更環(huán)保的煤炭產品?，F(xiàn)在煤炭大省山西、河北、山東等要求煤礦必須建設配套的礦井洗煤廠，對原煤深加工。中國的焦煤回收率偏低，從20%-45%不等，超過50%以上的很少。配套洗煤廠就顯得非常重要?？偛荒馨言豪角Ю镏馊ハ疵?，相當于運輸一多半的石頭，經濟效益不劃算，對環(huán)境污染也很大。焦煤灰分高低通過焦炭影響煉鐵生產。據(jù)測試焦炭灰分增加1%，煉鐵焦比增加2%~2.5%，石灰石增加4%，高爐產量下降3%。所以，所以一般要求煉焦用煤的灰分低于10%。洗選加工是降低灰分的主要工藝。煤炭洗選可脫除煤中50%-80%的灰分、30%-40%的全硫(或60%~80%的無機硫)，入洗1億t動力煤一般可減排60～70萬tSO2，去除矸石16Mt。在氣源不足的地區(qū)，散煤加工潔凈煤，生產清潔能源也是煤礦實現(xiàn)低碳的途徑。目前國內散煤消耗高達4.0億噸，在運輸、使用方面都形成較高的污染。散煤燃燒是重要污染源之一，這主要是因為散煤的燃燒效率低、沒有煙氣凈化裝置、超低空排放等。潔凈型煤是指對經過配選的低硫、低揮發(fā)無煙煤末，加入黏合、助燃、固硫、防水性等添加劑，通過機械加工成型的煤制品。潔凈型煤包裝后儲運不破碎、無污染，燃燒中無煙、無味、無塵。燃燒特性好：潔凈型煤燃燒時間長，發(fā)熱量高，燃燒充分、灰少，封火時間長，上火快，火苗高，燃燒狀態(tài)穩(wěn)定。潔凈煤的市場還是有增長的空間。

二是，推進煤炭生產方式的轉變。上述提到的煤礦生產“四不”方式，就是對煤炭低碳綠色生產方式的最好詮釋。但實現(xiàn)綠色礦山還有潛力可挖。治理瓦斯、利用瓦斯，減少瓦斯溫室效應是煤礦生產面臨的課題。煤礦瓦斯是煤礦對煤層氣的俗稱。我國陸上煤層氣資源量36.8萬億立方米，與陸上常規(guī)天然氣資源量(38萬億立方米)相當。煤層氣的主要成分是甲烷，甲烷在空氣中的濃度達到5%-16%時，遇明火就會爆炸，這是煤礦瓦斯爆炸事故的根源。如果煤層氣不加以利用，直接排放到大氣中，其溫室效應約為二氧化碳的21倍。煤礦瓦斯發(fā)電，既可以有效地解決煤礦瓦斯事故、改善煤礦安全生產條件，又有利于增加潔凈能源供應、減少溫室氣體排放，達到保護生命、保護資源、保護環(huán)境的多重目標。但我國連續(xù)三個“五年計劃“均未完成煤層氣開發(fā)利用規(guī)劃目標。據(jù)機構測算，煤礦瓦斯利用僅占涌出量的16%。煤礦瓦斯電站是最目前瓦斯利用最有效的方式。建立瓦斯儲罐站，瓦斯熱能民用也被普遍采用。但相對于每年涌出量300億立方米，利用率僅僅16%，未來瓦斯利用空間非常廣闊。

三是，推進煤礦用能方式的優(yōu)化。煤礦生產同時也要能源消耗，用水、用電、用熱、用風等都是煤礦生產中必不可少的。降低能耗、低碳應用也是實現(xiàn)“雙碳”目標的途徑。發(fā)展太陽能光伏發(fā)電，利用煤礦工業(yè)廣場、煤礦工業(yè)屋頂、煤礦生活區(qū)屋頂、甚至廢棄的矸石山等，建立光伏電站。中國在氣候雄心峰會上提出，到2030年，風電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達到12億千瓦以上等4項目標。屆時風電、太陽能發(fā)電裝機目標接近現(xiàn)有規(guī)模的3倍，相當于美國目前全部發(fā)電裝機規(guī)模，超過了目前全球風電、光伏的裝機規(guī)模。這意味著我國風電和太陽能發(fā)電在過去快速發(fā)展的基礎上，未來十年仍要實現(xiàn)持續(xù)的高速發(fā)展。筆者一直關注的資本市場上，追蹤光伏指數(shù)的光伏ETF自3月份上市交易截止8月3日收盤，漲幅達到40.8%，在ETF市場一騎絕塵。煤礦生產地區(qū)多數(shù)在北方國家二類、一類光源區(qū)，發(fā)展太陽能光伏對于煤礦生產降低成本作用明顯。地熱應用和保水開采，技術日臻成熟，也是降低能耗的有效途徑。很多礦區(qū)地熱資源十分豐富，利用地熱發(fā)電、取暖、民用等，增加低碳能源供給，可以實現(xiàn)“出煤不用煤”的低碳生產方式。

實現(xiàn)“雙碳”目標，是中國政府對世界的莊嚴承諾，國家會在后期出臺一系列政策和法規(guī)，促進目標的實現(xiàn)，煤炭行業(yè)做為國家基礎能源的生產者和提供者，具有能源安全“兜底”的責任。近年來在實現(xiàn)低碳生產進行了多種方式探討和實踐，但因自然條件、區(qū)域位置、管控程度等，發(fā)展極不均衡，隨著“雙碳”規(guī)劃的逐步實施，每個煤礦企業(yè)也將在低碳發(fā)展中發(fā)揮應有的作用。