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煤炭行業,正面臨艱難抉擇。
一方面,政策目標已定。我國確定了“碳排放力爭于2030年前達到峰值,爭取2060年前實現碳中和”的目標。
一方面,資源條件束縛。我國貧油富煤少氣。截至2019年底,一次能源中,煤炭占比依然超過57%。
如何減?怎么減?煤炭行業如何實現低碳發展?這成為每位業內人士都在思考的問題。
定位:面臨重大調整
做好碳達峰、碳中和工作,是中央經濟工作會議部署的八項重要任務之一。
“碳中和目標倒逼能源系統盡快行動,‘十四五’要找準方向,邁出大步。”中國能源研究會副理事長周大地指出,2060年前實現碳中和,我國能源系統需要在2050年前后實現零排放,化石能源消費基本清零,其中電力系統需要在2040年至2045年實現非化石能源化。
“(時間)對于能源系統來說,其實是很短的。”周大地強調,世界正加速從化石能源轉向非化石能源,油氣供大于求、石油價格持續低位運行將成為主要趨勢,我國能源低碳轉型十分迫切。以煤炭消費中占比最高的煤電為例,截至2019年底,我國煤電裝機達到10.4億千瓦,按照碳中和目標倒推,我國煤電裝機容量未來峰值為11億千瓦至13億千瓦,煤電產能整體增長空間十分有限。
“煤炭高碳屬性我們不能更改,但我們能夠通過各種技術手段加以清潔低碳利用。”中國煤炭工業協會副會長劉峰表示,進入21世紀以來,涉煤的“產學研用”各個行業都在持續推進煤炭綠色低碳生產和清潔高效利用,研發各種新技術、新工藝、新裝備,創新煤炭綠色低碳生產和清潔高效低污染的使用模式。整體而言,我國85%以上的煤炭消費已基本實現清潔高效利用和超低排放。
劉峰表示,煤礦生產集中度大幅提高,煤礦“三廢”和沉陷土地復墾治理水平不斷提升,綠色、低碳的花園式、環境友好型煤礦不斷涌現。
過程也不會一帆風順。
橫向比,從碳達峰到碳中和,歐美有50年至70年過渡期,我國只有30年。清華大學氣候研究院學術委員會主任何建坤表示,這意味著我國2030年至2050年,年碳減排率平均達8%至10%,遠超發達國家。
縱向而言,同我國之前提出的碳減排目標比,碳中和目標更加嚴格。廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強直言,這不僅要求碳排放下降,還要考慮負碳排放技術和商業活動等,做到國家整體經濟社會活動不再對外界貢獻碳排放。
在周大地看來,煤炭必須解決民用散煤,包括小鍋爐、工業窯爐、冶金建材化工用煤,以及煤化工等源頭污染問題,大幅減少煤炭消費量。能源生產布局和結構需要進行重大調整,以煤炭生產和煤電為基礎,在中西部建設煤電基地外送的原有布局需要盡快調整。
路徑:創新應對挑戰
以煤為主的能源消費結構,面臨巨大挑戰。減量化,是行業必須面對的問題。
減什么?中國礦業大學低碳能源研究院院長桑樹勛表示,減的是煤炭生產過程中的甲烷和煤炭消費過程中的二氧化碳。污染物超低排放技術解決了燃煤電廠顆粒物等排放造成的環境污染問題,但二氧化碳高排放難題還未得到有效解決,燃煤火電成為我國最大的二氧化碳工業集中排放源。
怎么減?在桑樹勛看來,煤炭行業必須通過創新和技術進步來主動應對挑戰。一是煤基溫室氣體減排與資源化利用,應在三個方面加快技術開發研究。甲烷是煤層氣的主要成分,煤礦甲烷減排需要強化煤層氣高效開采技術;二氧化碳捕集、利用與封存(以下稱“CCUS”)被公認為顯著減少燃煤發電、煤化工等碳排放的技術,應大力發展和應用;另外,通過煤制油、煤制氣等技術進行能源轉化,也是低碳化利用途徑之一,可解決部分高碳排放問題。
國內多家能源企業和科研院所正加大CCUS研發力度。但多位業內人士對記者表示,該技術在實現產業化方面還存在困難。
“CCUS亟須解決有效性、安全性和經濟性難題。”桑樹勛表示,一方面,二氧化碳如何大規模有效捕集、封存,相關技術還不成熟。另一方面,二氧化碳地質封存的可能宿體比較多樣,如地層、廢棄煤礦、海底等,目前最接近商業化的地質封存方式是將二氧化碳注入地下枯竭油氣田中。但這樣封存是否會引發地質災害、一旦集中泄露該如何應對等安全性問題還沒有研究清楚。此外,目前運行的CCUS示范工程處理一噸二氧化碳的費用一般在300-800元,這些附加費用對火電廠而言,維持正常運營都難。所以說,降能耗、降成本也是CCUS技術研發和應用推廣的關鍵所在。“此外,全國碳市場對實現碳達峰、碳中和目標將發揮重要作用,應盡快構建科學的碳交易市場監管體系。”桑樹勛這樣說。
方向:走好高碳能源低碳化之路
在中國社科院財經戰略研究院副研究員馮永晟看來,去煤并不意味著去煤電,理性發展煤電也不意味著大干快上再建一批煤電。每個國家的綠色轉型之路不盡相同,中國應該去煤,但進程應該秉持積極但不激進的態度,理性發展煤電。
“距離實現碳中和目標不過40年,煤炭行業如果不能走出一條具有中國特色的以高碳能源為主的低碳化發展道路,在不遠的將來將面臨越來越沉重的壓力,并快速被大量替代和摒棄。”劉峰直言,煤炭行業要只爭朝夕,積極介入和推動CCS/CCUS的創新發展,大力支持碳捕捉、碳封存和碳循環利用領域的工作,積極發展固碳技術、積極參與碳市場建設,積極參與新能源和可再生能源領域的發展,為自己、為社會創造寬松的發展環境。
與此同時,他認為,應對碳中和,煤炭行業必須加快發展以下領域的技術,即,通過綠色低碳安全高效開采降低對礦區生態環境的損害;通過原煤洗選加工清潔化、優質化和提質增效提高產品品質,提高能效減少能源消費強度和運輸能耗、運力浪費;通過煤炭分質分級高效清潔化利用,實現多途徑、多元化產品優化利用;通過現代煤化工等技術的創新發展,實現煤炭由單一燃料向燃料、化工原料并重轉變,改變煤炭這一優勢資源的利用方式和利用途徑;通過蘭炭等清潔化產品補充當前清潔能源供給的不足;通過乏風瓦斯銷毀、乏風源、礦井水源熱泵技術和煤層氣開發利用,減少溫室氣體排放和生產能源消耗;通過煤礦數量巨大的“三廢”資源綜合利用,節約礦產資源、水資源和土地資源等等。
“希望在不遠的將來,按照國家對生態文明建設的標準和綠色、低碳、高質量發展的要求,我國煤炭工業發展成為煤基清潔、低碳能源原材料綜合體,既有優質的商品煤燃料、又有高品質的電力、熱力;既有清潔化的燃油、燃氣,又有品質優良的各種化學品;既有高效的農用化肥,也有各種利廢綠色建筑材料;既有碳中和的資本,又有減少碳排放的技術手段,實現轉型升級和高質量發展。”劉峰最后說。
內容來源:蘭炭分會


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