近日，中國(guó)工程院院士謝和平在《煤炭學(xué)報(bào)》上發(fā)表了題為《碳中和目標(biāo)下煤炭行業(yè)機(jī)遇》的論文。論文分析了美國(guó)碳達(dá)峰前后現(xiàn)代化進(jìn)程、能源消費(fèi)、碳排放強(qiáng)度等基本特征和變化規(guī)律，提出我國(guó)能源優(yōu)化發(fā)展的三大路徑：持續(xù)提高能源效率，減少能源消費(fèi)；大力發(fā)展新能源，優(yōu)化電力結(jié)構(gòu)；增強(qiáng)能源自給能力，保障能源安全。論文研判了我國(guó)能源消費(fèi)格局演變趨勢(shì)及不同時(shí)段煤炭消費(fèi)規(guī)模，即我國(guó)能源消費(fèi)格局演變分為三個(gè)階段，煤炭由基礎(chǔ)能源（2021~2030年）、保障能源（2031~2050年）轉(zhuǎn)向支撐能源（2051~2060年），新能源對(duì)應(yīng)由補(bǔ)充能源、替代能源成為主體能源。論文闡明，即使全面實(shí)現(xiàn)了碳中和，仍需要煤炭作為電力調(diào)峰、碳質(zhì)還原劑和保障能源安全的兜底能源；碳中和目標(biāo)下，我國(guó)煤炭行業(yè)將迎來(lái)三大機(jī)遇，即實(shí)現(xiàn)煤炭高質(zhì)量發(fā)展的機(jī)遇、煤炭升級(jí)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇、煤炭搶占新能源主陣地的機(jī)遇。
就此，本報(bào)記者對(duì)謝和平院士進(jìn)行了專(zhuān)訪。
“雙碳”目標(biāo)下，我們能源需求總量將呈現(xiàn)怎樣的發(fā)展趨勢(shì)？
謝和平：從GDP、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、就業(yè)結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)人口占比等經(jīng)濟(jì)社會(huì)指標(biāo)綜合來(lái)看，目前我國(guó)現(xiàn)代化程度與美國(guó)1950~1970年相當(dāng)。我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)仍然需要強(qiáng)勁的能源支撐。除了個(gè)別異常年份外，改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)能源消費(fèi)彈性系數(shù)一直維持在0.5左右，充分顯示了我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)唇齒相依的關(guān)系。主要發(fā)達(dá)國(guó)家的歷史經(jīng)驗(yàn)表明，在工業(yè)化階段和現(xiàn)代化的前期階段，能源消費(fèi)彈性系數(shù)維持在較高水平。按照《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出的“到2035年基本實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化”的目標(biāo)，若屆時(shí)人均GDP達(dá)到3萬(wàn)美元左右的中等發(fā)達(dá)國(guó)家水平，我國(guó)GDP將增長(zhǎng)到200萬(wàn)億元以上。即使能源消費(fèi)彈性系數(shù)保持在美國(guó)1949~1999年0.31左右的水平，到2035年我國(guó)能源需求也將接近60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，單位GDP能耗與美國(guó)2019年相當(dāng)。預(yù)計(jì)人均GDP達(dá)到3萬(wàn)美元后，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)開(kāi)始與能源消費(fèi)脫鉤，我國(guó)能源消費(fèi)量先保持穩(wěn)定而后有所下降，預(yù)計(jì)到2060年仍保持在55~60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
“雙碳”目標(biāo)下，我國(guó)能源優(yōu)化發(fā)展有哪些路徑？
謝和平：能源轉(zhuǎn)型是我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的核心所在，但不意味著要完全退出煤炭，完全退出化石能源。借鑒美國(guó)碳達(dá)峰前后的能源消費(fèi)、碳排放強(qiáng)度等基本特征和變化規(guī)律，結(jié)合我國(guó)能源資源稟賦和經(jīng)濟(jì)社會(huì)所處發(fā)展階段，“雙碳”目標(biāo)下，我國(guó)能源發(fā)展將主要有三大路徑。
一是持續(xù)提高能源效率，減少能源消費(fèi)。
美國(guó)能源消費(fèi)碳排放強(qiáng)度在碳達(dá)峰前期、碳達(dá)峰平臺(tái)期下降幅度較小，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰核心是提高能源效率，降低單位GDP能耗，在不大幅度增加能源消費(fèi)的前提下，支撐經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。2019年美國(guó)單位GDP能耗僅相當(dāng)于1949年的3.9%。
我國(guó)單位GDP能耗自1988年以來(lái)呈現(xiàn)快速下降趨勢(shì)，由29.8噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)美元降低到2019年的3.4噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)美元，降低了88.6%，但仍是世界平均水平的1.4~1.5倍，是美國(guó)的2倍。若能達(dá)到世界平均水平，每年可少用能13億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳34億噸，約占2020年我國(guó)碳排放量的1/3。因此，提高能源效率，減少能源消費(fèi)，是我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的最重要途徑。
二是大力發(fā)展新能源，優(yōu)化電力結(jié)構(gòu)。
能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化核心是電力結(jié)構(gòu)優(yōu)化。1949~2015年，煤炭一直是美國(guó)發(fā)電能源的第一大來(lái)源，從2016年起天然氣成為第一大發(fā)電能源。到2020年，天然氣發(fā)電占比達(dá)到40%，可再生能源占21%，核電占19%，燃煤發(fā)電19%，化石能源仍占59%。在碳達(dá)峰前期，燃煤發(fā)電在美國(guó)的電力結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導(dǎo)地位，但占比呈下降趨勢(shì)，天然氣發(fā)電呈增加趨勢(shì)，其他能源發(fā)電占比變化不大。在碳達(dá)峰平臺(tái)期，燃煤發(fā)電占比呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，天然氣發(fā)電占比穩(wěn)步增加，天然氣對(duì)煤炭的替代是推動(dòng)美國(guó)碳達(dá)峰的重要原因。在碳達(dá)峰后期，燃煤發(fā)電占比由2009年的45.7%迅速降低到2020年的19.9%，天然氣發(fā)電由2009年的22.1%增加到2020年的39.3%，可再生能源發(fā)電穩(wěn)步增加了10.5個(gè)百分點(diǎn)。天然氣和可再生能源持續(xù)替代煤炭發(fā)電，支撐了美國(guó)碳達(dá)峰后期碳排放量下降。
近年來(lái)，我國(guó)大力發(fā)展新能源技術(shù)，非化石能源發(fā)電在我國(guó)電力結(jié)構(gòu)中的占比顯著上升，但依然沒(méi)有改變我國(guó)以煤電為主的電力結(jié)構(gòu)，2020年我國(guó)電力結(jié)構(gòu)中火電發(fā)電量占比大于60%。與美國(guó)碳達(dá)峰前后電力結(jié)構(gòu)對(duì)比，我國(guó)電力結(jié)構(gòu)還有很大優(yōu)化空間。然而，我國(guó)天然氣增產(chǎn)有限，難以像美國(guó)那樣作為發(fā)電的第一大能源。“雙碳”目標(biāo)下，我國(guó)應(yīng)大力發(fā)展風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉窗l(fā)電技術(shù)，逐步提高非化石能源發(fā)電占比，持續(xù)優(yōu)化電力結(jié)構(gòu)。
三是增強(qiáng)自給能力，保障能源安全。
能源安全穩(wěn)定供應(yīng)是一個(gè)國(guó)家強(qiáng)盛的保障和安全的基石，美國(guó)制定前瞻性的能源戰(zhàn)略并通過(guò)立法長(zhǎng)期推進(jìn)“能源獨(dú)立”。自1973年尼克松總統(tǒng)提出能源獨(dú)立計(jì)劃，此后歷屆美國(guó)政府均將能源獨(dú)立作為能源政策的重要內(nèi)容。2020年，美國(guó)的能源自給率達(dá)到103%。
我國(guó)油氣對(duì)外依存度持續(xù)上升，能源安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)?；谀茉促Y源稟賦條件，我國(guó)不能簡(jiǎn)單復(fù)制美國(guó)發(fā)展非常規(guī)油氣的能源獨(dú)立模式，但可借鑒其成功經(jīng)驗(yàn)。煤炭具備適應(yīng)我國(guó)能源需求變化的開(kāi)發(fā)能力，具有開(kāi)發(fā)利用的成本優(yōu)勢(shì)，煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)經(jīng)過(guò)2005年以來(lái)的“技術(shù)示范”“升級(jí)示范”已較為成熟，具備短期內(nèi)形成大規(guī)模油氣接續(xù)能力的基礎(chǔ)，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮煤炭在平衡能源品種中的作用，推進(jìn)煤炭與油氣和新能源互補(bǔ)耦合發(fā)展，保障我國(guó)能源安全。
“雙碳”目標(biāo)下，我國(guó)能源消費(fèi)格局將如何演變？
謝和平：借鑒美國(guó)等西方國(guó)家現(xiàn)代化進(jìn)程、能源消費(fèi)、碳排放強(qiáng)度等基本特征和變化規(guī)律，結(jié)合我國(guó)能源發(fā)展趨勢(shì)和相關(guān)政策，預(yù)計(jì)今后一段時(shí)期我國(guó)能源消費(fèi)格局變化將主要有三個(gè)階段。
第一階段是緩慢過(guò)渡期（2021~2030年）。適應(yīng)碳達(dá)峰的要求，風(fēng)、光等新能源是滿足能源增量需求的主體，規(guī)模增長(zhǎng)速度快，但是由于基數(shù)小，在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比提高緩慢，逐步由15%向30%靠近，成為補(bǔ)充能源。而由于我國(guó)支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的能源需求持續(xù)增長(zhǎng)，新能源增量很難趕上能源需求增量，煤炭消費(fèi)量保持平穩(wěn)或略有增長(zhǎng)，維持在45~35億噸/年，但是煤炭在能源消費(fèi)中的占比逐步下降到50%左右，由主體能源轉(zhuǎn)變?yōu)榛A(chǔ)能源。
第二階段是關(guān)鍵過(guò)渡期（2031~2050）。新能源不僅是滿足能源增量需求的主體，并且開(kāi)始替代化石能源，新能源在能源消費(fèi)中的占比提高到30%~49%，成為替代能源。與此同時(shí)，受碳排放約束，煤炭消費(fèi)一定程度上被替代，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏φ{(diào)峰、碳質(zhì)還原劑以及保障經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的能源平穩(wěn)安全供應(yīng)等兜底能源，煤炭消費(fèi)量下降到35~25億噸/年，由基礎(chǔ)能源轉(zhuǎn)變?yōu)楸Ｕ夏茉础?/span>
第三階段是過(guò)渡結(jié)束期（2050~2060）。隨著進(jìn)入碳中和攻堅(jiān)期，新能源大幅度代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石能源，新能源在能源消費(fèi)中的占比提高到50%~80%，成為主體能源。與此同時(shí)，受碳排放約束，煤炭只剩下電力調(diào)峰、碳質(zhì)還原劑以及保障能源供應(yīng)安全等不能被替代的用途，煤炭消費(fèi)量下降到15~12億噸/年，由保障能源轉(zhuǎn)變?yōu)橹文茉础?/span>
“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后，我國(guó)哪些領(lǐng)域還將需要煤炭？
謝和平：美國(guó)在2007年碳達(dá)峰后，煤炭年消費(fèi)長(zhǎng)期保持在7~10億噸，2018年后才快速下降，到目前為5億噸左右。德國(guó)在1990年碳達(dá)峰后，煤炭消費(fèi)多年保持在2億噸左右。日本在2013年碳達(dá)峰后，煤炭仍長(zhǎng)期占能源消費(fèi)的20%以上。美國(guó)、德國(guó)、日本發(fā)展歷程表明，即使有可替代煤炭的能源，碳達(dá)峰后仍然會(huì)使用煤炭，只是煤炭的用途發(fā)展了變化。鑒于我國(guó)能源資源稟賦和經(jīng)濟(jì)社會(huì)所處階段，煤炭消費(fèi)量占比雖下降，但煤炭在能源體系中的“壓艙石”和“穩(wěn)定器”作用越來(lái)越凸顯。在不考慮CCS/CCUS技術(shù)進(jìn)步緩解煤炭利用碳排放約束的情況下，借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展歷程，預(yù)計(jì)我國(guó)在2060年完全實(shí)現(xiàn)碳中和后，仍需要煤炭作為電力調(diào)峰、碳質(zhì)還原劑以及保障油氣供應(yīng)安全的兜底能源。
碳中和后仍需要燃煤發(fā)電作為調(diào)峰電源平抑電力波動(dòng)。
碳中和目標(biāo)下，風(fēng)、光等可再生能源發(fā)電成為增量電力供應(yīng)的主要來(lái)源，煤炭單純作為電力來(lái)源的需求將逐步下降。然而，受氣候、天氣、光照等人為不可控的自然條件影響，可再生能源波動(dòng)性較大，提供的主要是能源量，能源供應(yīng)和調(diào)節(jié)能力有限?？稍偕茉创蟊壤尤腚娋W(wǎng)，將給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，需要燃煤發(fā)電作為調(diào)峰電源平抑電力波動(dòng)。
我國(guó)2020年燃煤發(fā)電量占比降到60.8%，未來(lái)燃煤發(fā)電在電力結(jié)構(gòu)中占比的下降速度將取決于可再生能源電量對(duì)煤電的替代、可再生能源電力對(duì)煤電調(diào)峰的需求兩個(gè)方面。即使可再生能源最大能力發(fā)展，到2060年實(shí)現(xiàn)碳中和后，煤炭不再單純作為電力來(lái)源，僅作為電力調(diào)峰的形式存在，按可再生能源電力調(diào)峰需求一半由燃煤發(fā)電來(lái)滿足，我國(guó)燃煤發(fā)電裝機(jī)規(guī)模仍需保持3~4億千瓦，年耗煤量3.9~6.4億噸。
碳中和前后我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)的碳質(zhì)還原劑還將主要由煤炭提供。
鋼鐵是現(xiàn)代化進(jìn)程中的必需品，煤炭是煉鋼所需碳質(zhì)還原劑的最主要來(lái)源。雖然氫能被寄予厚望，但是目前全球氫冶金技術(shù)尚處于研發(fā)、試驗(yàn)階段，據(jù)預(yù)測(cè)，到2050年前后高純氫能冶煉鋼鐵可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。我國(guó)雖然出臺(tái)了一系列政策推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，但政策主要著力于交通領(lǐng)域，在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用還處于政策制定和規(guī)劃之中。因此，到2060年實(shí)現(xiàn)碳中和前后，我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)的碳質(zhì)還原劑還將主要由煤炭提供。
自2017年我國(guó)推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革及收緊廢鋼進(jìn)口政策，國(guó)產(chǎn)廢鋼的利用得到快速發(fā)展，廢鋼煉鋼比由2017年的17.8%，增加到2020年的21.2%，但仍遠(yuǎn)低于美國(guó)的72.1%和世界平均水平的48.3%。假設(shè)未來(lái)40年我國(guó)的人均粗鋼表觀需求量達(dá)到美國(guó)能源信息署公布的美國(guó)1980~2020年的水平，我國(guó)廢鋼煉鋼比在2050年前后達(dá)到70%~80%后保持穩(wěn)定，預(yù)計(jì)到2060年碳中和前后，我國(guó)作為碳質(zhì)還原劑的煤炭需求仍將為3.0~3.7億噸。
碳中和后為緩解油氣對(duì)外依存度，仍需煤炭保障能源安全。這是我國(guó)特有的能源資源稟賦所決定的。
近20年來(lái)，我國(guó)油氣消費(fèi)日益增長(zhǎng)，油氣進(jìn)口不斷加大，對(duì)外依存度逐年提高，2020年已上升到73%和43%，油氣的安全穩(wěn)定供應(yīng)已成為我國(guó)能源安全的核心問(wèn)題。從能源安全的視角，我們團(tuán)隊(duì)完成了《緩解油氣對(duì)外依存度的煤炭作為研究》課題研究，聚類(lèi)歸納出煤炭接續(xù)油氣的主要路徑，分析評(píng)估了煤炭接續(xù)油氣的發(fā)展?jié)摿ΓA(yù)測(cè)到2060年緩解油氣對(duì)外依存度的煤炭需求將達(dá)到4.9~5.2億噸。
綜合測(cè)算，到2060年，我國(guó)年煤炭需求量為11.8~15.3億噸。
提出挑戰(zhàn)的同時(shí)，“雙碳”目標(biāo)給煤炭行業(yè)帶來(lái)了哪些機(jī)遇？
謝和平：我國(guó)曾多次出臺(tái)政策措施減少煤炭消費(fèi)，但效果并不明顯。經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)煤炭的高強(qiáng)度持續(xù)需求，推動(dòng)了煤炭行業(yè)被動(dòng)式超負(fù)荷運(yùn)行。“雙碳”目標(biāo)促進(jìn)煤炭消費(fèi)減量，帶動(dòng)煤炭生產(chǎn)強(qiáng)度下降，給煤炭行業(yè)帶來(lái)發(fā)展空間受限的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，也為煤炭行業(yè)留出降低發(fā)展速度、提升發(fā)展質(zhì)量的時(shí)間和空間，給煤炭行業(yè)帶來(lái)轉(zhuǎn)型發(fā)展的機(jī)遇。
一是回歸高質(zhì)量發(fā)展的機(jī)遇。
煤炭行業(yè)70年負(fù)載運(yùn)行，超負(fù)荷生產(chǎn)，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)了925億噸煤炭產(chǎn)品，在支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的同時(shí)，也帶來(lái)了一系列嚴(yán)重的問(wèn)題。一些煤礦高負(fù)荷甚至超能力生產(chǎn)，安全生產(chǎn)事故時(shí)有發(fā)生。井下工程和采空區(qū)規(guī)模超出地質(zhì)承載力，嚴(yán)重破壞了地下水系，造成大面積地表沉陷和植被破壞。
煤炭行業(yè)專(zhuān)家學(xué)者早在20世紀(jì)末就提出推進(jìn)煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的愿望。中國(guó)工程院院士錢(qián)鳴高等提出煤炭科學(xué)開(kāi)采和建設(shè)科學(xué)產(chǎn)能，應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)條件、技術(shù)水平建設(shè)科學(xué)產(chǎn)能，煤炭產(chǎn)量控制在合理規(guī)模。我們團(tuán)隊(duì)也提出涵蓋生產(chǎn)安全度、生產(chǎn)綠色度、生產(chǎn)機(jī)械化程度三個(gè)層面的科學(xué)產(chǎn)能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，經(jīng)評(píng)價(jià)，2010年全國(guó)煤炭生產(chǎn)總量34.28億噸，其中符合科學(xué)產(chǎn)能標(biāo)準(zhǔn)的是10.78億噸，僅占比31%；到2020年，全國(guó)煤炭生產(chǎn)總量39億噸，其中符合科學(xué)產(chǎn)能標(biāo)準(zhǔn)的接近30億噸，占比71%。
盡管目前科學(xué)產(chǎn)能的理念已被廣泛接受，但是建設(shè)步伐不及預(yù)期。碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下，煤炭行業(yè)可放下產(chǎn)量超負(fù)荷增長(zhǎng)的包袱，回歸到合理規(guī)模，走自己的高質(zhì)量發(fā)展之路，這為煤炭行業(yè)回歸高端發(fā)展提供了難得機(jī)遇。煤炭行業(yè)需要盡快從擴(kuò)大產(chǎn)能產(chǎn)量追求粗放型效益為第一目標(biāo)的增量時(shí)代，邁向更加重視生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)運(yùn)、消費(fèi)全過(guò)程安全性、綠色性、低碳性、經(jīng)濟(jì)性的存量時(shí)代，快速提升發(fā)展質(zhì)量。
二是煤炭行業(yè)升級(jí)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇。
2015年以來(lái)，煤炭行業(yè)主動(dòng)提出煤炭革命、自我革命。理念上，推進(jìn)煤炭開(kāi)發(fā)利用一體化、礦井建設(shè)與地下空間利用一體化、煤基多元清潔能源協(xié)同開(kāi)發(fā)和煤炭潔凈低碳高效利用。目標(biāo)和藍(lán)圖上，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、理念創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)零生態(tài)損害的綠色開(kāi)采、零排放的低碳利用，建設(shè)多元協(xié)同的清潔能源基地，實(shí)現(xiàn)采掘智能化、井下“無(wú)人化”、地面“無(wú)煤化”，推進(jìn)煤炭成為清潔能源；煤礦成為集合光、風(fēng)、電、熱、氣多元協(xié)同的清潔能源基地；煤炭行業(yè)成為社會(huì)尊重、人才向往的高新技術(shù)行業(yè)。技術(shù)路線上，分智能化無(wú)人開(kāi)采、流體化開(kāi)采、地下空間開(kāi)發(fā)利用、清潔低碳利用四大領(lǐng)域，提出了升級(jí)與換代、拓展與變革、引領(lǐng)與顛覆三階段、三層次技術(shù)裝備攻關(guān)清單。攻關(guān)重點(diǎn)上，提出了煤炭資源深部原位流態(tài)化開(kāi)采的定義、內(nèi)涵、關(guān)鍵詞，系統(tǒng)闡述了深部原位流態(tài)化開(kāi)采構(gòu)想、基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)體系，并給出了核心顛覆性技術(shù)構(gòu)想。
煤炭革命的理念已獲廣泛認(rèn)可，大量高校、科研院所已開(kāi)始研究，一些研究團(tuán)隊(duì)取得了一定進(jìn)展，但尚未取得重大突破。深圳大學(xué)提出了一種可適用于現(xiàn)場(chǎng)施工的固體資源流態(tài)化開(kāi)采新方法—迴行開(kāi)采結(jié)構(gòu)及方法，進(jìn)行深部煤炭資源流態(tài)化開(kāi)采時(shí)只需布置一個(gè)水平大巷和一個(gè)流態(tài)化資源井下中轉(zhuǎn)站，不需要建設(shè)用于煤炭提升、運(yùn)輸?shù)木?。中?guó)礦業(yè)大學(xué)提出了鉆井式煤與瓦斯物理流態(tài)化同采方法，通過(guò)地面鉆井對(duì)突出等煤層實(shí)施高壓射流原位破煤，碎煤顆粒以流態(tài)形式輸運(yùn)至地面，同時(shí)涌出瓦斯經(jīng)鉆井抽采利用，并將地面固廢材料回填至采煤空穴，實(shí)現(xiàn)近零生態(tài)損害的煤與瓦斯協(xié)同開(kāi)采，顛覆傳統(tǒng)的煤炭井工開(kāi)采模式。“雙碳”目標(biāo)倒逼煤炭行業(yè)改變過(guò)去幾十年引進(jìn)—消化—吸收—再創(chuàng)新的路徑延續(xù)式創(chuàng)新模式，煤炭行業(yè)將迎來(lái)實(shí)現(xiàn)顛覆性創(chuàng)新的機(jī)遇，可以集聚優(yōu)勢(shì)創(chuàng)新資源，輕裝上陣主攻自主原創(chuàng)的革新技術(shù)及裝備，早日成為高精尖技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
三是搶占新能源主陣地的機(jī)遇。
煤炭與可再生能源具有良好的互補(bǔ)性。煤炭的主要利用方式是發(fā)電，可再生能源利用的主要方式也是發(fā)電，燃煤發(fā)電與可再生能源發(fā)電優(yōu)化組合，可充分利用燃煤發(fā)電的穩(wěn)定性，為可再生能源平抑波動(dòng)提供基底，規(guī)避可再生能源發(fā)電的不穩(wěn)定性；利用可再生能源的碳綜合能力，為燃煤發(fā)電提供碳減排途徑，在很大程度上減輕單純?nèi)济喊l(fā)電的碳減排壓力。除了電力外，煤炭與可再生能源在燃燒和化學(xué)轉(zhuǎn)化方面的耦合，也逐步形成模式，突破了一系列新原理新技術(shù)，為煤炭與可再生能源深度耦合提供了良好基礎(chǔ)。
煤礦區(qū)具有發(fā)展可再生能源的先天優(yōu)勢(shì)。煤礦區(qū)除了豐富的煤炭資源外，還有大量的土地、風(fēng)、光等其他資源。我國(guó)目前已有及未來(lái)預(yù)計(jì)新增的采煤沉陷區(qū)面積超過(guò)6萬(wàn)平方千米，可為燃煤發(fā)電和風(fēng)光發(fā)電深度耦合提供土地資源。煤礦井巷落差大，可用于抽水蓄能，為可再生能源調(diào)峰。我國(guó)煤礦井巷和采空區(qū)形成的地下空間大，體積超過(guò)156億立方米，且有不少的殘煤。殘余煤炭二氧化碳吸附能力強(qiáng)，有利于井下碳吸附、碳儲(chǔ)存。此外，井下溫度較高且穩(wěn)定，可發(fā)展地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用技術(shù)。過(guò)去很多年，煤炭企業(yè)發(fā)展新能源基礎(chǔ)弱，也沒(méi)有動(dòng)力、決心，碳中和目標(biāo)倒逼煤炭企業(yè)主動(dòng)發(fā)展新能源，進(jìn)入新能源主陣地。可以充分發(fā)揮煤礦區(qū)優(yōu)勢(shì)，以煤電為核心，與太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)電協(xié)同發(fā)展，構(gòu)建多能互補(bǔ)的清潔能源系統(tǒng)，將煤礦區(qū)建設(shè)成為地面—井下一體化的風(fēng)、光、電、熱、氣多元協(xié)同的清潔能源基地。
煤炭行業(yè)應(yīng)把握“雙碳”目標(biāo)為行業(yè)留出的降低過(guò)去超負(fù)荷發(fā)展速度的窗口期，作為提升自身發(fā)展質(zhì)量的時(shí)間和空間，抓住轉(zhuǎn)型機(jī)遇，碳達(dá)峰碳中和進(jìn)程也將是煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)乃至顛覆式發(fā)展的過(guò)程。實(shí)現(xiàn)碳中和后，煤炭有望成為精品，雖然產(chǎn)量降低，但價(jià)格回歸到應(yīng)有的本真價(jià)值，反映地表無(wú)塌陷、生態(tài)無(wú)損傷條件下的綠色低碳煤炭生產(chǎn)完全成本；煤礦有望成為現(xiàn)代化能源供應(yīng)系統(tǒng)，按需靈活生產(chǎn)煤炭、電力、碳材料等，井下巷道儲(chǔ)能，平抑可再生能源波動(dòng)，煤炭與可再生能源互補(bǔ)，穩(wěn)定供應(yīng)清潔能源；煤礦區(qū)有望成為零碳/負(fù)碳清潔能源生產(chǎn)基地，地下空間碳固化、碳封存，就地處置煤炭利用產(chǎn)生的二氧化碳，地面可再生能源利用，零碳排放，礦區(qū)植被形成碳匯，負(fù)碳排放；煤炭企業(yè)有望成為清潔能源和高端材料供應(yīng)商，成為新能源開(kāi)發(fā)的主陣地、煤基高端碳材料的引領(lǐng)者。（中國(guó)煤炭報(bào)）
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