“双碳”形势下的煤炭发展路径

2030年前碳达峰、2060年实现碳中和，是中国政府对世界的庄严承诺。为落实“双碳”目标，2020年12月的气候雄心峰会上，习近平总书记提出：到2030年，国内生产总值二氧化碳是排放量将比2005年下降65%以上，非化石能源站一次能源的消费比重将达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦时以上。

一、从低碳到“双碳”，低碳减排煤炭企业一直在努力。

煤炭是我国的基础能源，是国家能源安全的基本保障，这是我国的能源禀赋条件所决定的。同时煤炭也是高碳化石能源。从煤炭生产本身并不产生大量的二氧化碳排放，但煤炭消费行业发电、冶金、建材、化工等四大行业却是二氧化碳的高排放企业，据专家测算，煤炭消费行业所产生的二氧化碳占比达到75%以上。

多年来，煤炭企业在低碳减排方面从未停止过探索。偶然间我看到了2011年第4期《中外企业文化》刊登的文章《低碳经营的领军人》，介绍了现任冀中能源邯矿集团党委书记、董事长，时任冀中能源梧桐庄矿矿长赵鹏飞，在煤矿实践低碳经营的路径。当年赵鹏飞就在煤矿实现了“四不”的减排模式即：采煤不见煤(7万吨全封闭储煤场地)、出煤不烧煤(应用水源热泵制暖，替代燃煤锅炉)、用水不排水(矿井水回灌，保水开采)、排矸不提矸(对保护煤柱矸石置换)。其中矿井回灌技术，保水开采荣获2009年中国煤炭工业科学技术一等奖。赵鹏飞也成为煤炭行业低碳经营的领军人物。自2017年5月任冀中能源邯矿集团党委书记、董事长以来，面对“双碳”战略对能源企业发展带来的挑战和压力，赵鹏飞仍然秉承绿色低碳的发展路径，在矿井关闭、产量大幅下降的压力下，提出“轻资产经营”的理念，项目建设环保先行，生产生活绿色低碳。矸石不升井、光伏发电、绿色建材等项目在邯矿逐步落地，实现绿色转型发展。邯矿废弃的煤矿矿场，建设中的“一园四区”集钢材、煤炭，仓储、物流、交易、结算的新型绿色产业园区正在崛起。

低碳是手段，“双碳”是目标。其他煤矿在实现低碳绿色减排也作了多种尝试。煤矿是高碳化石能源的提供者，“双碳”目标的实现，自然以减少化石能源为基础，也就是说将来遏制煤炭消费增长是大趋势，煤矿的生产方式、用能方式、智能程度、转型发展将有大的改变。

二、“双碳”形势下，煤炭的能源地位将从“主体”向“兜底”转变。

由于能源禀赋的不均衡，“富煤、贫油、少气”的结构，使得煤炭一直是我国的主体能源，尽管近年来煤炭在一次能源中占比呈现逐年下降的趋势，2020年下降到了56.8%，十年间平均每年下降1.24个百分点，但煤炭仍然是我国能源的安全的基础能源。

7月16日，中国碳排放权上市交易，全天4个小时的交易，成交量410万吨，收盘价单日涨幅6.7%。当日全国碳排放权交易市场启动后呈现的火热景象。碳市场交易的产品是碳排放权。获得一定碳排放配额的控排企业可以出售多余的碳排放权，超额排放需在碳市场上购买配额，成功减排则可出售富余配额。全国碳市场上线后，首批纳入的2000多家电力行业重点排放单位，可以在全国碳排放权交易系统中通过协议转让、单向竞价或其他符合规定的方式交易。首选上市交易的电力排放权也是管理层深思熟虑的结果。因为煤电发电占我国发电量的65%，是最大的碳排放行业，超过额定排放指标的就要高额缴纳碳排放费。2021年上半年煤炭消费同比增长10.7%，较2019年同期增长8.1%。其中，发电、建材用煤持续较快增长，分别同比增长15.7%、12%，电煤对煤炭消费增长贡献率达到76.7%。发电用煤仍然是煤炭消耗的大头。去年底我国的煤电装机月为10.8亿千瓦时，其中9千瓦为大容量、高参数、相对低排放的机组，多数运行年限在10年以内。“十四五”时期，我国煤电发展难以“急刹车”，装机和发电量仍有一定的增长空间。预计煤电装机和发电量峰值分别约为12.5亿-13亿千瓦和5万亿-5.5万亿千瓦时，发电量将先于装机达峰。仅从煤电机组看，未来五年内，煤炭的需求仍然有逐年小幅增加的过程。

随着太阳能光伏、风电、核电、潮汐电等绿色能源的增加，煤炭的能源地位将从“主体”向“兜底”转变。目前除了煤电、核电外，其他能源受到气候因素的影响，存在发电量不均衡、储能难度大、上网不稳定的问题。煤电的根基也难以动摇。新能源体量的逐步增加，煤炭地位将从“主体”转向“兜底”，但煤炭能源地位依然不可或缺。

三、煤炭企业低碳生产的减排路径

仅从碳排放的角度看，煤炭生产本身，产生的碳排放并不是很高，煤炭的碳排放对气候的影响主要在煤炭消费行业，电力、钢铁、建材、化工等，但不是说煤炭企业就可以完全实现绿色生产，在部分领域通过煤炭深加工、瓦斯的高效利用、利用矸石生产绿色建材、废弃矿井改造、用能方式更新等仍然可以降低碳排放。

一是，生产更洁净、更环保的煤炭产品。现在煤炭大省山西、河北、山东等要求煤矿必须建设配套的矿井洗煤厂，对原煤深加工。中国的焦煤回收率偏低，从20%-45%不等，超过50%以上的很少。配套洗煤厂就显得非常重要。总不能把原煤拉到千里之外去洗煤，相当于运输一多半的石头，经济效益不划算，对环境污染也很大。焦煤灰分高低通过焦炭影响炼铁生产。据测试焦炭灰分增加1%，炼铁焦比增加2%~2.5%，石灰石增加4%，高炉产量下降3%。所以，所以一般要求炼焦用煤的灰分低于10%。洗选加工是降低灰分的主要工艺。煤炭洗选可脱除煤中50%-80%的灰分、30%-40%的全硫(或60%~80%的无机硫)，入洗1亿t动力煤一般可减排60～70万tSO2，去除矸石16Mt。在气源不足的地区，散煤加工洁净煤，生产清洁能源也是煤矿实现低碳的途径。目前国内散煤消耗高达4.0亿吨，在运输、使用方面都形成较高的污染。散煤燃烧是重要污染源之一，这主要是因为散煤的燃烧效率低、没有烟气净化装置、超低空排放等。洁净型煤是指对经过配选的低硫、低挥发无烟煤末，加入黏合、助燃、固硫、防水性等添加剂，通过机械加工成型的煤制品。洁净型煤包装后储运不破碎、无污染，燃烧中无烟、无味、无尘。燃烧特性好：洁净型煤燃烧时间长，发热量高，燃烧充分、灰少，封火时间长，上火快，火苗高，燃烧状态稳定。洁净煤的市场还是有增长的空间。

二是，推进煤炭生产方式的转变。上述提到的煤矿生产“四不”方式，就是对煤炭低碳绿色生产方式的最好诠释。但实现绿色矿山还有潜力可挖。治理瓦斯、利用瓦斯，减少瓦斯温室效应是煤矿生产面临的课题。煤矿瓦斯是煤矿对煤层气的俗称。我国陆上煤层气资源量36.8万亿立方米，与陆上常规天然气资源量(38万亿立方米)相当。煤层气的主要成分是甲烷，甲烷在空气中的浓度达到5%-16%时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。如果煤层气不加以利用，直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍。煤矿瓦斯发电，既可以有效地解决煤矿瓦斯事故、改善煤矿安全生产条件，又有利于增加洁净能源供应、减少温室气体排放，达到保护生命、保护资源、保护环境的多重目标。但我国连续三个“五年计划“均未完成煤层气开发利用规划目标。据机构测算，煤矿瓦斯利用仅占涌出量的16%。煤矿瓦斯电站是最目前瓦斯利用最有效的方式。建立瓦斯储罐站，瓦斯热能民用也被普遍采用。但相对于每年涌出量300亿立方米，利用率仅仅16%，未来瓦斯利用空间非常广阔。

三是，推进煤矿用能方式的优化。煤矿生产同时也要能源消耗，用水、用电、用热、用风等都是煤矿生产中必不可少的。降低能耗、低碳应用也是实现“双碳”目标的途径。发展太阳能光伏发电，利用煤矿工业广场、煤矿工业屋顶、煤矿生活区屋顶、甚至废弃的矸石山等，建立光伏电站。中国在气候雄心峰会上提出，到2030年，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上等4项目标。届时风电、太阳能发电装机目标接近现有规模的3倍，相当于美国目前全部发电装机规模，超过了目前全球风电、光伏的装机规模。这意味着我国风电和太阳能发电在过去快速发展的基础上，未来十年仍要实现持续的高速发展。笔者一直关注的资本市场上，追踪光伏指数的光伏ETF自3月份上市交易截止8月3日收盘，涨幅达到40.8%，在ETF市场一骑绝尘。煤矿生产地区多数在北方国家二类、一类光源区，发展太阳能光伏对于煤矿生产降低成本作用明显。地热应用和保水开采，技术日臻成熟，也是降低能耗的有效途径。很多矿区地热资源十分丰富，利用地热发电、取暖、民用等，增加低碳能源供给，可以实现“出煤不用煤”的低碳生产方式。

实现“双碳”目标，是中国政府对世界的庄严承诺，国家会在后期出台一系列政策和法规，促进目标的实现，煤炭行业做为国家基础能源的生产者和提供者，具有能源安全“兜底”的责任。近年来在实现低碳生产进行了多种方式探讨和实践，但因自然条件、区域位置、管控程度等，发展极不均衡，随着“双碳”规划的逐步实施，每个煤矿企业也将在低碳发展中发挥应有的作用。