一块煤可以发生怎样的“裂变”?油、蜡、衣服、箱包、饭盒、水杯……一系列物理化学反应让吨煤的价值提升了数倍,而产业链的拓展则是源自于煤的多元化利用。
近日,国家发展改革委、工业和信息化部、自然资源部、生态环境部、交通运输部和国家能源局联合印发《关于加强煤炭清洁高效利用的意见》(以下简称《意见》)。
作为煤炭清洁高效利用的顶层设计文件,《意见》对煤电行业,钢铁、水泥、焦化等重点用煤行业,煤化工等煤炭原料化利用行业,农业农村等散煤利用领域进行了详细部署,促进煤炭全产业链多元化、高端化、低碳化发展。
煤炭清洁高效利用尤为迫切
我国能源资源禀赋的特点是富煤、贫油、少气,增强我国能源自主保障能力首先要作好煤炭这篇文章。2023年,我国能源消费总量57.2亿吨标准煤,其中煤炭消费量增长5.6%,煤炭消费量占能源消费总量比重为55.3%。因此,“双碳”背景下,煤炭清洁高效利用显得尤为迫切。
“当前和今后一段时期,加强煤炭清洁高效利用是基于我国基本国情,促进能源行业更好统筹高质量发展和高水平安全的必由之路。”中国宏观经济研究院能源研究所冯升波等人撰文解读《意见》时,从能源安全保障、能源绿色低碳转型、新质生产力发展三个角度分析了加强煤炭清洁高效利用的重要意义。
从兜底保障国家能源安全来看,长期以来,煤炭在我国能源供应结构中占主要地位,在保障能源安全中发挥了“压舱石”的作用,但我国能源发展仍然面临需求压力巨大、供给制约较多等挑战,能源资源禀赋特点决定了煤炭作为我国基础能源的地位在相当长时期内还难以改变。抓好煤炭清洁高效利用,才能充分发挥出我国煤炭资源优势和兜底保障作用,守牢能源安全底线,增强能源安全稳定供应底气。
从促进能源绿色低碳转型来看,一方面,煤炭清洁高效利用是推进碳达峰碳中和的关键点。目前,煤炭利用产生的二氧化碳排放量是能源消费碳排放的最主要来源。煤炭清洁高效利用通过实现高碳能源低碳化利用,是立足国情推进能源安全转型的关键途径。另一方面,煤炭清洁高效利用也是助力新能源高质量发展的重要保障。大力发展新能源是构建新型能源体系、实现“双碳”目标的根本出路。近年来,风电、光伏等新能源快速发展并大规模接入电力系统,但其随机性、间歇性、波动性的特点要求煤电来提供支撑保障,煤炭清洁高效利用是促进传统能源与新能源多能互补、深度融合的重要举措。
从传统产业释放新质生产力来看,煤炭是我国重要的能源、原料和材料,煤炭相关产业是我国产业体系的重要组成部分。随着煤炭清洁高效利用技术取得一系列突破,加强煤炭清洁高效利用,不仅能够通过推广应用绿色科技创新和先进绿色技术,促进煤炭这一传统产业改造提升,释放先进生产力,也能够通过煤基新材料、现代煤化工、资源综合利用等多元化产业发展路径,培育一批煤炭为基、技术驱动、各具特色的涉煤新兴产业集群。
日前,中国煤炭工业协会发布了今年上半年我国煤炭行业发展情况。数据显示,今年上半年,规模以上工业原煤产量22.7亿吨,同比减少3900万吨。其中5、6月份我国水电出力大幅增加,风光发电快速增长,火电发电量同比分别下降4.3%和7.4%,带来耗煤量大幅减少。
中国煤炭工业协会新闻发言人张宏介绍说,全国煤电装机超低排放改造超过10.7亿千瓦,占比达到90%以上。全国6000千瓦及以上火电厂供电煤耗,由319克标准煤下降到301.6克标准煤。煤电清洁高效利用与超低排放水平大幅提高。
从全产业链布局煤炭清洁高效利用
20世纪90年代初,为解决煤炭利用过程中产生的环境问题,我国成立了洁净煤技术开发推广领导小组,出台了《中国洁净煤技术“九五”计划和2010年发展纲要》,研究并提出了我国洁净煤技术领域相关范围,包括煤炭加工、洁净燃煤与发电、煤转化、污染物治理及资源综合利用等,最早确立了我国煤炭清洁高效利用发展框架,明确了煤炭清洁高效利用发展内涵和方向。
伴随新时代煤炭发展定位不断深化,国家已将煤炭清洁高效利用作为推动能源绿色低碳转型的重要任务,煤炭清洁高效利用的内涵也在不断深化。
“准确把握煤炭清洁高效利用的内涵,是推动煤炭清洁高效利用的前提和基础。《意见》将煤炭清洁高效利用界定为涵盖开发利用全产业链的大清洁利用体系,重点体现在‘范围’‘清洁’‘高效’等关键词。”煤炭工业规划设计研究院吴立新等人撰文解读《意见》时指出,“范围”涵盖了从煤炭开发、生产、储运、使用等全过程全产业链;“清洁”体现在节能、减污、降碳等多重效果,在减少污染物排放的基础上减少对生态环境伤害,提升清洁生产水平,增加高品质清洁产品供给,降低碳排放量;“高效”体现在清洁生产和转化的高效率,以及经济、社会、环境的高效益。
纵览《意见》全文,以减污降碳、提高能效为主攻方向,从构建绿色协同的开发体系、构建安全环保的生产体系、构建清洁完善的储运体系、构建多元高效的使用体系四个方面,部署了十五项重点任务和具体措施。
冯升波表示,煤炭清洁高效利用是一项复杂的系统工程,包含勘查开发、洗选加工、直接燃烧发电和供热供暖、煤化工深度转化、煤基新材料、共伴生资源综合利用、矿区生态环境保护、废弃物综合利用等多环节和多领域。加强煤炭清洁高效利用不能“就用谈用”,而是需要产供储运销一体化考虑,实现全过程、全要素清洁低碳利用。
“在生产端,实现煤炭高质量开发。加大煤矿绿色精细勘查力度,为煤炭开发和产能接续提供地质保障;通过绿色开采、智能开采和生态修复,实现煤炭安全绿色高效开发。在运输端,实现煤炭清洁运输。加强铁路直达和铁水联运物流通道网络建设,因地制宜建设煤炭运输专用公路。在储备端,保障煤炭应急供给。通过建立储备基地、产能储备等,提高煤炭供应安全保障能力,以应对极端天气和特殊时段需求。在消费端,实现煤炭多元高效利用。针对煤电、冶金、建材、煤化工等主要耗煤领域,提出减污降碳高端发展路径。”吴立新分析指出。
在冯升波看来,煤炭清洁高效利用不仅关系到煤炭生产和消费本身,不能“就煤谈煤”,而是要“超越煤炭”从全产业链的视角整合优化。纵向延伸,挖掘煤炭作为能源、原料、材料等多元价值;横向延伸,促进煤炭与油气、新能源等多能互补;多元延伸,实现产业融合,构建煤炭生产与电力、煤化工、精细化工、新材料、清洁能源、节能环保等相关产业协同发展新局面。
煤炭企业发展方向在哪儿?
近年来,由于国家政策正确引导和技术成果不断突破,我国清洁高效燃煤发电技术水平处于世界领先水平,燃煤机组参数、能效指标、污染物排放指标均进入世界先进行列。
国务院新闻办公室发布的《中国的能源转型》白皮书显示,十年来,累计淘汰煤电落后产能超过1亿千瓦。截至2023年底,95%以上煤电机组实现了超低排放,50%以上煤电机组具备深度调峰能力,电力行业污染物排放量减少超过90%。
“为实现碳达峰碳中和目标,不断提升煤电机组参数,提高效率,适应低碳清洁要求,适应新能源大规模发展的灵活性,是今后煤电发展的重要方向。”吴立新认为,当前仍需加强掺生物质、掺绿氨、碳捕集封存利用等煤电低碳发电关键技术攻关,提升燃煤发电高效、灵活、清洁、低碳水平。
此次《意见》明确提出,推动煤电行业减污降碳。除必要的供热机组外,新建煤电项目应采用大容量、高参数、低能耗、调节能力好的先进机组。持续推进煤电节能降耗改造、供热改造和灵活性改造。开展煤电低碳化改造和建设,鼓励煤电项目规划建设二氧化碳捕集装置。支持自备燃煤机组实施清洁能源替代。稳妥有序做好煤电淘汰落后产能工作。
此外,煤炭正在由燃料向燃料与原料耦合转变,部分煤炭清洁转化技术已走在世界前列,煤化工进入快速发展期。《意见》明确提出,要促进煤化工产业高端化、多元化、低碳化发展。
吴立新分析说,在高端化方面,发挥煤的特点,生产石油炼制难以获得或者需高成本获得的原料产品,进一步丰富煤基含氧化合物产品种类,大幅提升产品高附加值。在多元化方面,推动煤化工下游产业链的进一步发展,做好延链和补链,加大新产品开发力度,推动原料路线及工艺路线多元化。在低碳化方面,通过绿电、绿氢、绿氧与煤化工相结合等措施实现源头减碳,通过创新反应路径、高性能催化剂精准合成、定向调控反应过程等措施实现过程减碳,通过科技攻关提高转化效率等措施实现产品固碳。
当前,绿色矿山、煤矿智能化建设深入推进。国家能源局公布的数据显示,截至今年4月底,全国累计建成智能化采煤工作面1922个,智能化掘进工作面2154个。煤矿智能化建设已完成投资1080亿元。
“煤矿智能化是新一代信息技术引发的煤炭生产方式变革与价值体系重构,是煤炭新质生产力的核心要素,赋能煤炭行业实现安全、高效、绿色高质量发展。”在国家能源局组织召开的煤矿智能化建设和煤炭清洁高效利用工作推进会上,中国工程院院士王国法直言,新一轮煤矿智能化变革是新时代煤炭行业发展的必由之路,煤矿智能化建设的方向就是向着产业的高端化、绿色化、智能化发展。
“煤炭企业要积极响应国家政策导向,既要适应新形势和新要求,做好煤炭落后产能的压减和淘汰工作,同时也应看到煤炭清洁、绿色、智能开发过程中蕴含的新机遇。”辽宁大学环境资源与能源法研究中心主任刘佳奇预判,未来企业在清洁、绿色、智能开发技术研发与推广以及相关服务的有效供给等方面将大有作为。