謝和平院士:碳中和給煤炭行業(yè)帶來(lái)顛覆性創(chuàng )新機遇
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編者按:
煤炭生產(chǎn)消費的碳排放占我國碳排放總量的70%—80%,是名副其實(shí)的碳排放大戶(hù)。在碳達峰、碳中和目標下,業(yè)內外不少人士紛紛唱衰煤炭。但中國工程院院士、深圳大學(xué)深地科學(xué)與綠色能源研究院院長(cháng)謝和平明確指出,我國的資源稟賦和現階段經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展實(shí)際,決定了短期內我國經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展仍離不開(kāi)煤炭。并且,既使全面實(shí)現了碳中和,我國仍需要煤炭作為電力調峰、碳質(zhì)還原劑和保障能源安全的兜底能源,屆時(shí)的消費量仍將維持在12—15億噸/年左右。同時(shí),我國煤炭行業(yè)目前仍存在諸多問(wèn)題、未實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展,碳達峰、碳中和也為行業(yè)提質(zhì)增效提供倒逼機制,創(chuàng )造了時(shí)間和空間。因此,碳達峰、碳中和對煤炭行業(yè)而言,絕非只是艱巨的挑戰,更是難得的歷史機遇,即實(shí)現煤炭高質(zhì)量發(fā)展的機遇、煤炭升級高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的機遇、煤炭搶占新能源主陣地的機遇。
“未來(lái)相當長(cháng)一段時(shí)間內,我國經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展仍將離不開(kāi)煤炭”
“能源領(lǐng)域是我國實(shí)現碳達峰碳中和的核心所在,但不意味著(zhù)要完全退出煤炭,要完全退出化石能源?!敝x和平表示,在這方面,美國的現代化進(jìn)程、能源消費、碳排放強度等的變化給了我們三點(diǎn)啟示。
具體來(lái)講,一是頁(yè)巖氣革命支撐了美國經(jīng)濟發(fā)展的能源需求,現代化進(jìn)程仍需化石能源。近10年頁(yè)巖氣產(chǎn)量年均增長(cháng)23.4%,支撐天然氣在美國能源消費結構中提高了9個(gè)百分點(diǎn),化石能源在能源消費結構中占比穩定保持在80%以上。
二是節能帶動(dòng)現代化進(jìn)程與能源消費脫鉤,是支撐能源達峰、碳排放下降的最核心因素。近10年美國單位GDP能耗年均降速達3.6%,節能相當于增加美國能源供應41.5%,且不增加碳排放。
三是如光靠新能源增長(cháng),支撐不起美國經(jīng)濟發(fā)展。近10年美國核能基本不增長(cháng),可再生能源在能源消費結構中僅增長(cháng)4.4個(gè)百分點(diǎn)。如果扣除頁(yè)巖氣推動(dòng)的天然氣消費增長(cháng),美國將增加4.6個(gè)百分點(diǎn)的能源供應缺口。
“我國油氣對外依存度持續上升,能源安全面臨嚴峻挑戰。我國不能簡(jiǎn)單復制美國發(fā)展頁(yè)巖氣等非常規油氣的能源獨立模式,但可借鑒其成功經(jīng)驗?!敝x和平指出,“必須認識到,以煤為主的能源資源稟賦和經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展所處階段,決定了未來(lái)相當長(cháng)一段時(shí)間內,我國經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展仍將離不開(kāi)煤炭。碳達峰碳中和需要長(cháng)期努力才能實(shí)現,在2030年前的近10年碳達峰過(guò)程中,在2060年前的近40年碳中和過(guò)程中,仍需要煤炭發(fā)揮基礎能源作用,做好經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的能源兜底保障?!?/span>
據謝和平介紹,美國、德國、日本等發(fā)達國家的發(fā)展歷程也表明,即使有可替代煤炭的能源,碳達峰后仍然使用煤炭,只是煤炭的用途發(fā)生了變化?!拌b于我國能源資源稟賦和經(jīng)濟社會(huì )所處階段,煤炭消費量占比雖下降,但是在能源體系中的‘壓艙石’和‘穩定器’作用越來(lái)越凸顯。結合發(fā)達國家的發(fā)展歷程,預計我國在2060年完全實(shí)現碳中和后,仍需要煤炭作為電力調峰、碳質(zhì)還原劑以及保障油氣供應安全等?!?/span>
“為煤炭行業(yè)留出了降低發(fā)展速度、提升發(fā)展質(zhì)量的時(shí)間和空間”
“近幾十年來(lái),經(jīng)濟社會(huì )的快速發(fā)展催生了煤炭需求的持續旺盛,也直接導致了煤炭行業(yè)被動(dòng)式超負荷運行。碳達峰碳中和目標促進(jìn)煤炭消費減量,帶動(dòng)煤炭生產(chǎn)強度下降,給煤炭行業(yè)帶來(lái)發(fā)展空間受限的嚴峻挑戰,也為煤炭行業(yè)留出了降低發(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)轉型發(fā)展的機遇?!敝x和平指出,首先便是回歸高質(zhì)量發(fā)展的機遇。
據介紹,煤炭行業(yè)70年負載運行,超負荷生產(chǎn),為經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展貢獻了925億噸煤炭產(chǎn)品,在支撐經(jīng)濟社會(huì )快速發(fā)展的同時(shí),也帶來(lái)了一系列嚴重的問(wèn)題。煤礦基本建設欠賬較多,加上一些煤礦高負荷甚至超能力生產(chǎn),安全生產(chǎn)事故時(shí)有發(fā)生;井下工程和采空區規模超出地質(zhì)承載力,嚴重破壞了地下水系,造成大面積地表沉陷和植被破壞。
錢(qián)鳴高院士曾提出:“在地質(zhì)條件好的情況下同樣產(chǎn)出10億噸煤,中美百萬(wàn)噸死亡率差不多。但是油氣、可再生能源上不來(lái),我國的煤炭產(chǎn)能就必須擴大到30億噸,必須開(kāi)采地質(zhì)條件不好的20億噸,因此問(wèn)題就出現了?!本唧w來(lái)講,為了滿(mǎn)足高產(chǎn)能的要求,煤炭行業(yè)做出了巨大努力,1/3依靠適應國情的新技術(shù)和世界一流的煤礦,1/3依靠一般技術(shù)的煤礦,而另外的1/3則依靠技術(shù)水平低、安全差的煤礦。
事實(shí)上,煤炭行業(yè)專(zhuān)家學(xué)者早在20世紀末就提出推進(jìn)煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的愿望,根據地質(zhì)條件、技術(shù)水平建設科學(xué)產(chǎn)能,煤炭產(chǎn)量控制在合理規模??茖W(xué)產(chǎn)能的理念也被廣泛接受。
錢(qián)鳴高研究認為,按照目前煤炭行業(yè)的技術(shù)水平,我國煤炭產(chǎn)量在25—30億噸比較合適?!暗强茖W(xué)產(chǎn)能建設步伐不及預期。碳達峰碳中和目標下,煤炭行業(yè)可放下產(chǎn)量增長(cháng)的包袱,回歸到合理規模,走科學(xué)產(chǎn)能之路,走自己的高質(zhì)量發(fā)展之路,為煤炭行業(yè)回歸高端發(fā)展提供了難得機遇。煤炭行業(yè)需要盡快從擴大產(chǎn)能產(chǎn)量追求粗放性效益為第一目標的增量時(shí)代,邁向更加重視生產(chǎn)、加工、儲運、消費全過(guò)程安全性、綠色性、低碳性、經(jīng)濟性的存量時(shí)代,快速提升發(fā)展質(zhì)量?!敝x和平指出。
“碳達峰、碳中和進(jìn)程將是煤炭行業(yè)轉型升級乃至顛覆式發(fā)展的過(guò)程”
“其次是要抓住煤炭行業(yè)升級高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的機遇?!敝x和平表示,“2015年以來(lái),積極把握經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的態(tài)勢,煤炭行業(yè)主動(dòng)提出煤炭革命、自我革命。目前煤炭革命的理念已獲廣泛認可,大量高校、科研院所已開(kāi)始研究,一些研究團隊取得了一定進(jìn)展,但尚未取得重大突破?!?/span>
在此背景下,據謝和平介紹,深圳大學(xué)提出了一種可適用于現場(chǎng)施工的固體資源流態(tài)化開(kāi)采新方法-迴行開(kāi)采結構及方法,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)化資源井下中轉站,不需要建設用于煤炭提升、運輸的井巷。
“碳達峰碳中和目標倒逼煤炭行業(yè)改變過(guò)去幾十年引進(jìn)-消化-吸收-再創(chuàng )新的路徑延續式創(chuàng )新模式,煤炭行業(yè)將迎來(lái)實(shí)現顛覆性創(chuàng )新的機遇,可以集聚優(yōu)勢創(chuàng )新資源,輕裝上陣主攻技術(shù)裝備,早日成為高精尖技術(shù)產(chǎn)業(yè)?!敝x和平說(shuō)。
“另外,煤炭與可再生能源具有良好的互補性,煤礦區也具有發(fā)展可再生能源的先天優(yōu)勢,這都為煤炭行業(yè)提供了搶占新能源主陣地的發(fā)展機遇?!敝x和平指出,煤礦區除了豐富的煤炭資源外,還有大量的土地、風(fēng)、光等其它資源。我國目前已有及未來(lái)預計新增的采煤沉陷區面積超過(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,為可再生能源調峰;我國煤礦井巷和采空區形成的地下空間大,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,有利于井下碳吸附、碳儲存;此外,井下溫度較高且穩定,可發(fā)展地熱開(kāi)發(fā)利用技術(shù)。
“過(guò)去很多年,煤炭企業(yè)發(fā)展新能源基礎弱,也沒(méi)有動(dòng)力、決心,碳中和目標倒逼煤炭企業(yè)主動(dòng)發(fā)展新能源,進(jìn)入新能源主陣地??梢猿浞职l(fā)揮煤礦區優(yōu)勢,以煤電為核心,與太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)電協(xié)同發(fā)展,構建多能互補的清潔能源系統,將煤礦區建設成為地面-井下一體化的風(fēng)、光、電、熱、氣多元協(xié)同的清潔能源基地?!敝x和平說(shuō),“總體來(lái)講,碳達峰、碳中和進(jìn)程將是煤炭行業(yè)轉型升級乃至顛覆式發(fā)展的過(guò)程。因此,碳達峰、碳中和對煤炭行業(yè)而言,絕非只是艱巨的挑戰,更是難得的歷史機遇?!?/span>
來(lái)源:中國能源報
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