新能源产业绿色煤矿(“双碳”目标下，煤炭行业如何高质量发展)

百科 2024年01月18日 15:12 662 健新

“双碳”背景下煤炭行业高质量发展探讨

欧凯张宁吴立新索婷

（煤炭工业规划设计研究院有限公司）

新中国成立以来，在党中央、国务院的正确领导下，煤炭工业在百业待兴的基础上起步，在艰苦奋斗中前进，在改革开放中发展，尤其是进入新时代以来，行业发展不断实现新突破，取得了举世瞩目的成就。近两年，碳达峰碳中和目标背景下煤炭消费减量，煤炭消费比重下降，煤炭行业发展受到一定影响，同时也给煤炭行业带来转型升级的机遇。

一、煤炭工业具备高质量发展基础

在一代代煤炭人的艰苦奋斗下，煤炭行业从无到有，煤炭工业从小到大、由弱到强，实现了从起步、腾飞到跨越的巨变，作为我国重要的能源基础产业，为国民经济和社会发展注入了强大动力。

（一）对国家经济社会发展的能源供应保障能力增强

我国煤矿“三机一架”的装备制造能力处在世界前列，年产千万吨综采技术和装备达到世界领先水平。行业持续推动化解过剩产能、淘汰落后产能、建设先进产能，全国煤炭供给质量显著提高。“十三五”期间，全国累计退出煤矿5500处左右、退出落后煤炭产能10亿吨/年以上，安置职工100万人左右，超额完成化解过剩产能目标。截至2020年底，全国建成年产120万吨以上的大型现代化煤矿约1200处，产量占全国煤炭产量的80%左右，其中，建成年产千万吨级煤矿52处，产能8.2亿吨/年。全国年产30万吨以下的煤矿1129处，产能1.48亿吨/年左右。

自新中国成立至2020年底，煤炭行业贡献了约924亿吨煤炭。我国煤炭年产量由 1949年的3432万吨，增加到1978年的6.8亿吨，到2013年的最高点为39.7亿吨，2020年产量为39亿吨，支撑了我国GDP由1978年的3645亿元增加到2020年的101万亿元。煤矿安全法律法规标准体系不断完善，煤矿安全生产责任制度体系不断健全，安全科技装备水平大幅提升，安全生产投入大幅增加，煤矿职工安全培训不断强化，促进煤矿安全生产形势有了明显好转。煤炭百万吨死亡率由1978年的9.713下降至2020年的0.059。煤炭安全供应保障能力实现跨越式提升。

（二）具备高质量发展的科技创新能力

煤炭行业技术创新体系不断健全完善，科技创新驱动发展的能力显著增强。特厚煤层综放开采、煤与瓦斯共采、燃煤超低排放发电、高效煤粉型工业锅炉、现代煤化工技术等达到国际领先水平。充填开采、保水开采、煤与瓦斯共采、无煤柱开采等煤炭绿色开采技术得到推广应用，煤炭资源回收率显著提升。煤矿机械化、自动化、智能化、数字化、绿色化转型全面提速。2020年，原煤入洗率达到74.1%，比2015年提高8.2个百分点。矿井水综合利用率、煤矸石综合利用处置率、井下瓦斯抽采利用率分别达到78.7%、72.2%、44.8%。建成400多个智能化采掘工作面，实现了地面一键启动，井下有人巡视、无人值守。采煤、钻锚、巡检等10种煤矿机器人在井下实施作业，71处煤矿列入国家首批智能化示范建设煤矿。

煤炭由单一燃料向燃料与原料并重转变取得新进展。2020年，煤制油、煤制烯烃、煤制气、煤制乙二醇产能分别达到931万吨/年、1582万吨/年、51亿立方米/年、489万吨/年。煤炭上下游产业融合发展，煤电、煤焦、煤化、煤钢一体化发展趋势明显。

（三）不断完善的市场化体系为高质量发展提供制度保障

新中国成立以来，煤炭工业生产力水平不断提升，同时，也在不断进行体制改革探索，从最开始的完全计划经济，到计划经济和市场相结合，再到完全市场化，为国家经济体制和市场化改革提供了实践样本。

我国煤炭工业完成从新中国成立初期的计划经济体制，到改革开放时期的政府定价向市场化定价转变。1993年开始，我国确立了以市场形成价格为主的煤炭价格机制。1994年1月，国家取消了统一的煤炭计划价格，除电煤实行政府指导价外，其他煤炭全部放开。2004年，我国建立煤电价格联动机制，形成电煤价格“双轨制”。2013年，煤炭价格实现完全市场化定价，市场在配置资源中的决定性作用越来越突出。2016年以来，煤炭行业作为推动供给侧结构性改革的试点行业，煤炭上下游企业逐渐建立了中长期合同制度和“基础价+浮动价”的定价机制，发挥了煤炭市场平稳运行“压舱石”和“稳定器”的作用。2021年9月26日召开的国务院常务会议决定，对尚未实现市场化交易的燃煤发电电量，从2022年1月1日起，取消煤电价格联动机制，将现行标杆上网电价机制，改为“基准价+上下浮动”的市场化机制。这意味着，我国将告别已经实行了15年的煤电价格联动机制。

二、“双碳”目标下煤炭高质量发展对能源低碳转型将发挥重要支撑作用

以煤为主的能源资源禀赋，决定了未来相当长一段时间我国经济社会发展仍将离不开煤炭。在碳达峰碳中和过程中，仍需要煤炭发挥基础能源作用，为经济社会发展提供能源兜底保障。

（一）煤炭是新能源发展的有力支撑

“双碳”目标下，风、光等可再生能源发电成为增量电力供应的主要来源。近年来，我国大力发展新能源技术，非化石能源发电在我国电力结构中的占比显著上升。然而，受气候、天气、光照等人为不可控的自然条件影响，可再生能源供给能力不确定性大，提供的主要是能源量，能源供应和调节能力有限。可再生能源大比例接入电网，给电网的安全稳定运行带来严峻挑战，需要清洁高效的燃煤发电等灵活性电源作为调峰电源平抑电力波动。我国在大力发展风能、太阳能等可再生能源发电技术，逐步提高非化石能源发电占比，持续优化电力结构的过程中，仍需要煤炭煤电的有力支撑。预计到2060年实现碳中和后，燃煤发电装机规模仍需保持3亿至4亿千瓦，年耗煤量3.9 亿吨 6.4亿吨。

（二）煤炭是能源安全的“压舱石”

能源安全稳定供应是一个国家安全的保障和强盛的基石。在国际能源博弈和地缘政治冲突不断加剧的背景下，煤炭依然是国家能源安全的“压舱石”，短期内没有资源能替代煤炭的兜底保障作用。应当深刻认识我国能源资源禀赋、经济社会发展要求和能源发展规律。2020年12月21日，国务院新闻办公室发布《新时代的中国能源发展》白皮书，明确提出推进煤炭安全智能绿色开发利用，努力建设集约、安全、高效、清洁的煤炭工业体系，煤炭仍然是我国最经济安全的能源资源。

煤炭具备适应我国能源需求变化的开发能力，具有开发利用的成本优势，煤炭清洁高效转化技术经过“技术示范”“升级示范”已趋于成熟，具备短期内形成大规模油气接续能力的基础，应当充分发挥煤炭在平衡能源品种中的作用，保障我国能源安全。

三、“双碳”目标下煤炭行业迎来高质量发展机遇

“双碳”目标对于煤炭行业既是巨大挑战，也是空前机遇。在挑战与机遇并存下，煤炭行业势必迎来新一轮技术升级和产业转型。煤炭行业由自动化向智能化、无人化迈进，由超低排放向近零排放、零排放迈进。可以预见的是，自2021年到2060年，煤炭在能源消费中的占比将逐步下降，由主体能源转变为基础能源，再由基础能源转变为保障能源，最后转变为支撑能源，也代表着我国煤炭行业将向着绿色智能的方向快速迈进。

（一）依托技术革新，向高质量高技术产业发展

当前煤炭行业正处于第四次煤炭技术革命时期，应当以此次技术革命为契机，推动煤炭产业向着数字化、智能化的新产业和新业态转型。“双碳”目标下，煤炭产量将回归合理规模，走高质量发展、高端发展之路，迈向更加重视生产、加工、储运、消费全过程安全、绿色、低碳、经济的存量时代，走优质、高效、洁净、低耗的能源可持续发展道路。

未来将有更多煤矿采用高效节能的技术和设备，着力建设碳中和示范矿区引领工程，开展余热、余压、节水、节材等综合利用节能项目，持续优化煤炭开发利用工艺、技术和系统性管理，提高煤炭资源开发利用效率。

逐步将煤矿开采由机械化、自动化向数字化升级，打造采掘智能化、井下无人化、地面无煤化，最大限度地减少采煤过程对生态环境的破坏。聚焦“绿色开采、清洁利用、生态治理”的产业方向，构建实时透明的煤矿采运、洗选、治理等数据链条，不断优化智慧决策模型，建设现代化煤炭经济体系，将数字技术融入到煤炭资源的开发、加工、利用全产业链，全面提升煤炭的管理治理水平和综合利用效率。最终步入井下无人、地上无煤的煤炭工业5.0时代，实现深地原位利用，煤、电、气、热、水、油实现一体化供应，以及太阳能、风能、抽水蓄能与煤炭协同开发，基本实现近零排放。

（二）依托生态修复，打造绿色经济新的增长点

在淘汰落后产能的过程中，废弃矿区也在逐渐增加。可以通过矿区生态修复来增加生态碳汇。未来亟需开展全生命周期矿山生态修复理论与技术链，重点包括减沉保水协调开采、充填开采、土壤修复与生物多样性恢复关键技术等。选择适应性强、生长良好的树种和草种进行造林绿化，通过“地貌重塑、土壤重构、植被重建、景观重现、生物多样性重组与保护”工程技术对矿区损毁土地进行修复，改善土壤理化性质，创造新的经济效益，提高土壤碳截获能力，增加植物碳储量。

矿井空间包括矿区地面空间和地下空间。数据显示，我国煤矿塌陷区面积超过两万平方公里，井下空间体积超过156亿立方米，空间利用潜力巨大。例如，以发展煤基综合能源基地为目标，矿井地面空间利用包括发展风、光电站；井下空间利用包括开发抽水蓄能电站、化学储能、地热能开发、二氧化碳封存等。当前矿井空间初步开发，仅包括建设地面光伏电站、井下博览馆等，未来可利用矿井空间发展可再生能源、现代农业、现代医疗等。预计到2030年，我国关闭或废弃矿井将达到1.5万处，大量土地资源被闲置。而与此同时，随着我国光伏产业发展迅猛，可利用建设光伏电站的土地愈发紧缺。因而利用采矿沉陷区进行光伏电站建设，把光伏发电和矿山生态治理相结合，既能解决土地资源有效利用问题，又对生态环境治理具有积极意义。

（三）依托多能互补，建设高效、绿色、经济的综合能源基地

煤炭与可再生能源具有良好的互补性。煤炭与可再生能源在燃烧和化学转化方面的耦合，逐步形成模式，突破了一系列技术难点，为煤炭与可再生能源深度耦合提供了良好基础。同时，煤矿区具有发展可再生能源的先天优势，除了丰富的煤炭资源外，还有大量的土地、风、光等其他资源，采煤沉陷区可为燃煤发电和风光发电深度耦合提供土地资源。煤矿井巷和采空区形成的地下空间，可用于抽水蓄能、井下碳吸附和碳储存、地热能等开发利用。

煤炭企业具备主动发展新能源的条件，可以充分发挥煤矿区优势，以煤电为核心，与太阳能发电、风电协同发展，构建多能互补的清洁能源系统，将煤矿区建设成为地面－井下一体化的风、光、电、热、气多元协同的综合能源基地。

四、结语

立足我国能源资源条件和经济社会发展需求，对标“双碳”目标实现，依托科技创新和系统性变革，通过高效转化和循环利用，煤炭将更多用于生产煤基高端化工品和碳材料等精品；通过与可再生能源等多元互补，煤矿将成为现代能源供应系统基地；通过充分利用煤矿区地面地下空间和资源，煤矿区将成为清洁能源生产基地；煤炭企业将成为新能源开发的参与者、煤基高端材料和高价值产品的引领者。

问题一：煤，石油，天然气属于什么能源？属于化石能源，而且是不可再生的

问题二：取代煤炭的能源是什么新能源，例如核能，氢能，生物质能，太阳能

问题三：世界三大能源是什么石油，天然气，煤炭

问题四：煤是什么资源易煤网回答您：煤炭资源，能源矿产资源之一。在世界一次能源消费量中占25%。2000年底，世界煤炭总产量为46.61亿吨，消费量46.59亿吨，贸易量5.9亿吨。世界探明可采储量为9842.11亿吨。其中，主要集中在美国（2466.43亿吨）、俄罗斯（1570.10亿吨）、中国（1145亿吨）、澳大利亚（904亿吨）、印度（747.33亿吨）、德国（670亿吨）、南非（553.33亿吨）、乌克兰（343.56亿吨）、哈萨克斯坦（340亿吨）、波兰（143.09亿吨）、巴西（119.50亿吨）等国。

而且煤炭是不可再生能源，地球上储量有限。中国是一个“多煤、少油、贫气”的国家，在中国已探明石化能源储量中，石油和天燃气仅占6％，其余94％均为煤炭。这样的能源资源特征决定了中国煤炭价格要大大低于油、气价格，自然禀赋决定了中国能源以煤炭为主。

公开资料显示，建国之初煤炭在中国一次性能源结构中高达90%。虽然油、气资源利用在逐步增加，但是煤炭在中国一次性能源结构中比例始终过半。2014年4月21日，在第十二届全国人民代表大会常务委员会第八次会议上，国家发展和改革委员会主任 *** 做的工作报告指出，2013年煤炭占能源消费比重为65.9%。

煤炭具备能源和工业原料双重属性，决定了煤炭在国民经济中占有重要的战略地位。有煤炭专家表示，在中国2013年的煤炭消耗结构中，一半用于发电，另一半消耗在了钢铁、化工、建材和取暖等领域。这些需求方面，既有可替代的方面也有不可替代的方面。

煤炭是钢铁、煤化工等产业重要的原材料。其中钢铁行业用煤主要是炼焦用煤、烧结用煤和高炉喷吹煤。而焦炭和烧结用煤当前高炉生产工艺条件下无可替代。

替代能源概念大于实效替代燃料成型尚需时日

电力行业是煤炭消费最大的市场。虽然核电，风电、光伏发电越来越受到重视，天然气、页岩气、煤制气也被认为是煤炭的清洁替代能源，但这些在短期内难以改变煤炭在中国电力生产领域的主体地位。

核电、风电、太阳能等新能源和可再生能源发电快速发展，但由于用电基数大、增长快，新能源和可再生能源在总发电量中占比仍然较小，而且稳定性和安全性方面仍面临一系列难题。

以风电为例，由于风电具有随机性和波动性，大规模并网后可能引起电力系统运行模式发生较大的变化，存在着比较严重的弃电现象。中国循环经济协会可再生能源专业委员会等单位编写发布的《2014中国风电发展报告》披露，2013年，有162亿千瓦时风电因无法并网外送或当地消纳而被迫放弃，约占风力发电总量的一成。

安全性仍是核电建设首先考虑的问题。2011年3月，日本福岛核电站因地震引发的泄露危机再次引发全球对核电安全性的争议。当年6月，德国总理默克尔宣布，德国将在2022年前关闭境内所有17座核电站，这意味着德国将成为日本福岛核危机后，首个宣布放弃核电的主要工业国家。中国核电建设受此影响进入发展低潮期。

问题五：哪些属于新能源？新能源是指和长期广泛使用，技术上较为成熟的常规能源(如煤、石油、天然气、水能等)对比而言，以新技术为基础，系统开发利用的能源，即人类新近才开发利用的能源，包括太阳能、潮汐能、波浪能、海流能、风能、地热能、生物能、氢能、核聚变能等,是一种已经开发但尚未大规模使用，或正在研究试验，尚需进一步开发的能源。

科学家认为，21世纪，波能、可燃冰、煤成气、微生物、绿藻将成为人类广泛应用的新能源。

波能：即海洋波浪能。这是一种取之不尽、用之不竭的无污染再生能能源。据科学家推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达90万亿千瓦。

可燃冰：这是一种与水结合在一起的固体化合物，它的外形与冰相似，故称“可燃冰”。据科学家测算：可燃冰蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。煤成气：煤在形成过程中由于温度及压力增加，在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。科学家估计，地球上煤成气可达2000万亿立方米。

微生物：世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等，科学家利用微生物发酵，可将它们制成酒精，用其稀释汽油所配制的“乙醇汽油”，功效可提高15%左右，而且制作酒精的原料丰富，成本低廉。科学家还研究成功利用微生物制取氢气，开辟了能源的新途径。

绿藻：当石油和天然气耗尽时，氢也许是一种理想的燃料，问题在于要找到一个廉价地生产氢燃料的方法，科学家称，这个问题的答案可能是一种普通的池塘绿藻。目前，一升绿藻培养液每小时可以生产出3毫升氢气。研究人员认为，绿藻生产氢气的效率至少可以提高100倍，而这一点有待于技术的进一步提高。

问题六：煤炭，钢铁，有色，油气，水泥属于什么行业按着国民经济统计学大的工业门类划分，钢铁，有色属于冶金类，煤炭，油气属于能源类，水泥属于建材类。

问题七：使用煤等燃料的优缺点是什么? 从四个物质讲

煤:价格便宜,会造成酸雨等环境污染,资源储量日益减少,还有不能充分燃烧,有少量是被浪费掉的

石油:软黄金日益减少,并回污染环境,以后价格还要上涨,从长远看不是很经济酒精:不污染环境,可循环资源,可以由人工制造,热值高,但是现在还不能很好利用,关键在于怎么使酒精在点燃时不爆炸,很有发展前景

天然气:我国西部储量丰富,热值高,价格便宜,不污染环境,很经济

问题八：煤，石油，天然气属于什么能源？属于化石能源，而且是不可再生的

问题九：取代煤炭的能源是什么新能源，例如核能，氢能，生物质能，太阳能