我国能源领域科学低碳转型研究与思考

对我国能源领域低碳转型的紧迫性和国外能源转型方式进行了分析,认为我国应从自身条件出发选择能源转型方向,而不是“整齐划一”地发展可再生能源。对2021年碳中和、碳达峰“一波三曲”的特征进行了简要回顾,认为能耗“双控”考核要强调科学性,不能因为能耗控制限制我国的发展;并且认为2021年12月召开的中央经济工作会议将“先立后破”具体化,对煤炭等传统能源的退出与可再生能源发展、能耗“双控”考核给出了严格的科学界定,具有特别重要的意义;对2021年“拉闸限电”相关问题进行了深入思考,认为应对“双碳”挑战是持久战,要以人民为中心,以保障能源安全为首要任务;煤矿退出的确定要更加科学、更加精准。提出,要处理好短期和长期的关系,强化底线思维和风险意识,须将可负担作为政府调控能源的政策导向;要优化能源结构,争取减污降碳的协同效益,科学推进能源领域的绿色低碳循环发展。同时指出,颠覆性技术是未来能源的最大变数;我国推动低碳转型任重道远,不可能一蹴而就。     

“双碳”目标下煤矿企业转型发展路径探析

煤矿企业转型发展是实现“双碳”目标的重要内容和必由之路。从“双碳”目标要求、能源结构优化需要和生态文明建设要求方面,分析了煤矿企业转型发展的意义和必要性。分析了转型发展面临的机遇和挑战,指出目前煤矿企业存在产能结构不优、生产中瓦斯排放造成的碳排放较高、矿井关闭退出路径不明、低效刚性生产模式及人才队伍与高质量发展需要存在较大差距等问题,并针对性地提出通过优化企业产能结构、推进煤炭低碳生产、充分开发利用退出矿井资源、加强人才建设体制改革等转型发展路径建议。     

“双碳”目标下我国能源发展战略的若干思考

简要介绍了碳达峰碳中和的基本概念,以及各界对气候变化原因的不同认识;阐述了国家层面在“双碳”目标背景下部署的能源转型目标任务以及出台的“1+N”政策,认为能源产业首先要实现绿色低碳转型。由此,对碳达峰碳中和背景下如何构建新型能源体系进行了深入思考,研判了可再生能源与化石能源的不同特点,分析了能源转型期间氢和智慧能源的重要作用。指出,在发展氢的过程中,要重视相关法规标准建设,关注制氢成本、效率和安全性问题;而利用先进的信息技术、大数据和人工智能发展智慧能源,是实现电能优化配置和高效利用、推进能源生产与消费模式革命、提高能源利用效率的重要路径。同时简要分析了俄乌冲突对世界能源格局以及对全球能源绿色转型进程的影响。研究提出,我国能源转型不可能一蹴而就,必须处理好降碳和能源安全的关系,并将能源安全放在优先位置。     

“双碳”目标下“拉闸限电”引发的中国能源供给的思考

能源是关系我国经济社会发展全局的大事,保持能源长期稳定充足供给始终是一个必须高度重视的重大战略问题。当前国内外能源供需形势相对紧张,煤炭、天然气、电力等能源价格大幅上涨,但从较长时间看,能源供需形势较为宽松,供大于求的局面将持续较长时间。煤炭、石油等高碳能源消费量将持续下降,天然气、可再生能源消费量将大幅增长。近期"拉闸限电"现象提醒我们,要科学有序推进"双碳"目标的实现,但也不能因为"拉闸限电"而因噎废食,实现"双碳"目标的时间表不会改变,如何实现"双碳"目标是战术问题,需要我们付出异常艰苦的努力才能实现。本文通过剖析我国"拉闸限电"原因,分析国内外能源供需形势,提出"双碳"目标下中国能源供给的方向,主要政策建议:一是探索实现"双碳"目标的路径和方法;二是加快构建油气国内国际双循环新发展格局;三是调整油气资源管理思路,放缓油气勘查区块的退减节奏;四是加快发展非化石能源,优化能源结构;五是力争主导亚太区域油气贸易规则制定。     

“双碳”目标下江苏省碳平衡潜力预测研究

核算江苏省碳排放与碳吸收量,预测其未来碳平衡潜力,为推进我国“2030碳达峰、2060碳中和”战略目标及落实全国生态文明建设提供参考。从省级层面选取江苏省为研究对象,建立碳平衡潜力预测指标体系,根据1996—2019年碳排放量核算数据,在碳排放影响因素LMDI分解的基础上,构建改进的STIRPAT模型并设置9大情景,分别预测2020—2060年江苏省碳排放量。同时引入灰色GM（1,1)模型预测江苏省未来生态碳吸收量,根据预测结果,分析其2004—2060年碳平衡变化趋势。结果显示：1)江苏省碳排放增长迅速,人口规模、人均收入及能源结构是主要增碳因素,能源强度及碳排放强度是重要抑碳因素,根据STIRPAT模型预测结果,可将9种情景按碳达峰量及碳达峰时间分为高碳-高增长、中碳-中增长及低碳-低增长三大组合,其中低碳—低增长组合的最优情景3可实现2029年最早碳达峰,峰值为33 003.86万tCO2,2060年碳排放将下降至24 274.19万tCO2;2)碳吸收量预测将缓慢增长,于2053年突破3 000万tCO2的吸收量,2060年碳吸收量将达3 095.584万tCO2;3)江苏省未来实现碳平衡将存在时间滞后危机,碳平衡缺口预测将在2029年达到30 286.03万tCO2峰值,2060年下降至21 178.60万tCO2,碳平衡压力指数将从2025年的最大值12.16下降至2060年的7.84,需承担较大减排压力。由此可知,江苏省生态吸碳能力有限,即使按最优情景3预测分析,未来实现碳平衡依然面临严重挑战。据此,从碳排放、碳吸收与碳平衡3个方面提出相关政策建议,即调整能源高碳结构,加强绿色科技创新,降低碳排放量;积极推进绿地化建设,保护自然环境系统,增强生碳吸收能力;协同发展绿色减排与技术固碳,缩小碳失衡缺口,减轻碳平衡压力等,助力实现我国2060碳中和。     

“双碳”目标下塔拉壕煤矿绿色矿山创建实践

简要介绍了煤矿企业绿色矿山建设整体现状;立足“双碳”目标,具体阐述了塔拉壕煤矿绿色低碳转型发展的具体实践。该矿坚持绿色发展理念,不断加大科技创新力度、推动清洁生产、加快智能化建设,强化了矿井水、瓦斯等资源的综合利用,加强了矿区复垦绿化,推进了生态光伏产业建设,很好提升了矿区生态建设水平。     

“双碳”目标下赋煤区新能源开发——未来煤矿转型升级新路径

“双碳”目标下我国能源结构正加速转型升级,以太阳能、风能、地热能等为代表的新能源正逐步替代传统煤、油、气等化石能源。推动煤炭和新能源优化组合是实现“双碳”目标提出的新要求,也是未来煤矿绿色低碳转型的重要路径。分析我国赋煤区能源分布特点,发现以煤为主的化石能源分布区域,往往也是太阳能、风能、热能等新能源富集区,适宜于在赋煤区大规模开发新能源。研究结果如下：(1)提出了赋煤区全生命周期能源开发理念,将赋煤区能源发展历程划分为煤炭、煤炭与新能源优化组合、新能源3个阶段,并搭建了赋煤区新能源开发总体架;(2)在太阳能开发方面,基于赋煤区与太阳能资源富集区的重叠关系对赋煤区太阳能理论储量与开发潜力进行评估,提出了分布式/集中式光伏发电、太阳能热利用和太阳能制氢等光化利用耦合的太阳能分级综合利用方案,实现太阳能多元高效转化与利用以及与煤炭资源的协同开采;(3)在地热能开发方面,基于赋煤区与地热能资源富集区的重叠关系对赋煤区地热能开发潜力进行评估,结合矿井地热形成机理、分布规律和矿井采掘情况,构建深部矿产资源与地热资源协同开发系统,形成包含矿井热水型、岩温型、混合型的矿井地热能分级开采与热用户梯级利...     

“双碳”目标下煤炭发展及对策建议

煤炭作为我国储量最大、最经济、最安全的能源资源,是我国能源体系的基石,长期以来支撑着我国国民经济和人民生活用能的需要,为我国经济社会发展和国家能源安全稳定提供了有力保障。随着我国步入新的发展阶段,在推动经济发展的同时,更加重视对生态环境的保护,“双碳”战略是党中央落实环境保护的重大战略决策,体现了我国基于推动构建人类命运共同体的责任担当,同时也对煤炭发展提出了更新、更高的要求。在“双碳”目标倒逼煤炭绿色低碳发展的新形势下,煤炭兜底保供和支撑新能源发展的责任更为重大。基于我国能源消费现状,研究分析了“双碳”目标下我国煤炭发展面临的挑战和原因,指出需立足煤炭主体能源地位的基本国情,以“双碳”目标为指引,聚焦煤炭增产、保供、维稳工作,推动煤炭低碳转型发展,统筹抓好科技创新和人才建设,加快构建煤炭发展新格局,为夯实煤炭能源“压舱石”基础,助推煤炭低碳转型和高质量发展,保障国家能源安全与经济生态和谐共进提供有益参考。     

“双碳”目标视域下甘肃省碳排放特征分析

为了有效应对碳排放引起的温室效应和气候变化,我国率先提出了“3060双碳”目标,为各省区经济增长和生态治理提出了新的机遇和挑战。文章在“双碳”目标视域下,根据《甘肃省统计年鉴》2009年—2021年的国民生产总值、人口数量、能源消耗情况等统计数据,运用碳排放估算公式对甘肃省的碳排放量、碳排放强度、人均碳排放量、三次产业碳排放特征等进行了计算分析,得出了甘肃省碳排放量整体仍呈上升趋势,碳排放强度却呈下降趋势,人均碳排放量也呈缓慢增长趋势的结论。在产业碳排放方面,工业和制造业的碳排放量明显高于其他行业,第二产业的碳排放量和碳排放强度均明显高于第一和第三产业。而产业碳排放强度在2013年出现了1个分水岭,2013年之前,第三产业的碳排放强度大于第一和第二产业,2013年之后,第二产业的碳排放强度大于第一和第三产业。研究结果表明：甘肃省的碳排放主要集中在第二产业,以重工业为主的产业结构将会持续,在“双碳”目标视域下,甘肃省的碳减排重点和措施应关注第二产业的产业结构调整和优化。     

“双碳”目标下我国煤炭资源开发布局研究

围绕“双碳”目标和碳达峰前后能源供给安全保障,从全国及区域角度分析了煤炭消费的现状与趋势,并对煤炭需求进行了预测;通过构建煤炭供需平衡分析模型,分析了我国煤炭供需趋势。认为,全国现有煤矿产量在2030年后将快速衰减,不能满足碳达峰后煤炭消费峰值平台期的煤炭需求,需要在此之前累计在晋陕蒙新等重点区域新建9亿t/a煤炭产能;同时,认为要缓解2050年后煤炭产能过剩压力,中短期可通过产能核增方式代替一部分新建产能,并在中远期持续推进煤炭清洁高效利用,拓展煤炭消费空间,提高我国能源总体自给率、缓解油气进口压力。研究得出,2020-2035年期间,东部煤炭产量将下降60%,中部将下降36%,西部将上升;未来煤炭开发潜力主要集中在晋陕蒙新,4省区现有规划煤矿产能占全国的86%。     

“双碳”目标下地质工作助力绿色低碳发展路径研究

绿色低碳发展是我国实现双碳目标,控制温室气体排放重要举措。地质工作在助力国家生态文明建设、实现碳达峰碳中和目标和绿色低碳发展方面,大力推进化石能源绿色勘查和清洁利用技术、加快地热资源勘查突破、碳储存利用基础地质研究及碳汇的技术研究是未来工作的重要内容,应发挥好地质工作在绿色低碳发展中的基础和支撑作用。     

“双碳”战略下传统能源企业转型战略初探——以中国神华能源股份有限公司为例

当前我国经济发展、煤炭消费、碳排放三者之间关系紧密,“双碳”目标下,解决经济增长和碳减排之间的制约关系是能源企业的首要任务,能源企业要加速绿色低碳转型,走高质量发展之路。基于ARIMA模型预测了我国近10年的煤炭消费量,在“双碳”目标的约束下,虽然以煤炭为主体的能源结构不会改变,但煤炭消费增量将放缓且不会出现较大幅度增长。能源企业虽然已加快新能源领域和CCUS的产业发展,但仍有很大的转型空间。以中国神华能源股份有限公司为例,建议充分利用绿色金融手段在储能、煤炭清洁高效利用等领域开展研究,依靠科技创新为碳减排事业贡献不竭的绿色动力。     

“双碳”目标下煤炭与新能源的优化组合方式、挑战与建议

能源结构低碳转型需要立足以煤为主的基本国情,推动煤炭与新能源优化组合发展,但我国煤炭与新能源优化组合利用还处于初级阶段,组合方式、耦合利用的空间及途径尚不明确。从电力系统内的协调调度、煤炭与新能源耦合利用两个视角探讨了煤炭与新能源的优化组合方式,并分析了“双碳”目标下不同发展阶段可能面临的新型电力系统建设、多能源系统耦合互补等挑战,最后从顶层设计、系统协同、技术创新、政策保障等角度提出了针对性的对策建议,为推动煤炭与新能源优化组合提供了思路。     

双碳背景下煤炭安全区间与绿色低碳技术路径

“双碳”目标的提出给煤炭行业绿色低碳发展带来了新挑战和新要求。针对煤炭开发利用全生命周期过程中“煤基固废-CO₂”双重近零排放的要求,通过探究煤炭开发利用过程中的碳排放源,结合现有充填开采技术,提出了以“煤基固废-CO₂”近零排放为核心的协同充填封存技术构想,以实现煤炭开采与“煤基固废-CO₂”充填封存的“内部闭圈消化”。基于矸石零排放研究团队相关成果,提出了三类功能性充填材料,其中第一、二类充填材料可控制覆岩移动和构筑充填单元体,形成以煤层底板、充填体、煤柱及上覆顶板为边界,地质盖层为最后屏障的CO₂地下封存空间;第三类充填材料可与CO₂发生化学反应,实现对CO₂的矿化封存。基于此,分析了“煤基固废-CO₂”协同充填封存的关键问题：煤层赋存地质条件评价;CO₂封存空间稳定性控制;CO₂封存能力估算;CO₂充注效果监测与调控;CO₂封存安全风险应急处理。该构想的提出可为我国煤炭行业低碳绿色发展提供新思路。

     

“双碳”目标约束下资源型城市绿色低碳发展路径研究

资源型城市是我国重要的能源保障基地。随着国家双碳目标的确定,处于“相对高碳”和“高碳”发展水平的资源型城市面临着经济转型和绿色低碳的双重压力,因此探究资源型城市在双碳目标约束下如何构建绿色低碳发展路径具有重要意义。本文通过分析双碳目标约束下不同类型资源型城市绿色低碳发展现状,并对国外资源型城市成功转型案例的绿色低碳经验进行梳理,通过比较研究、归纳总结、国内外经验借鉴等方法,指出成长型城市借鉴休斯顿进行产业链延伸集约发展、成熟型城市借鉴巴库培育多元化新型主导型产业、衰退型城市借鉴九州依托政府援助引导低碳产业植入和再生型城市借鉴伯明翰培育非资源型产业主导进行低碳创新发展的不同路径。在此基础上,提出国内资源型城市分类绿色低碳发展路径,鼓励成长型城市产业链低碳发展、引导成熟型城市产业低碳多元化发展、扶持衰退型城市低碳转型政府主导再发展和推动再生型城市低碳创新主导发展,给面临“经济-资源-环境”约束的资源型城市政府决策提供理论参考。     

“双碳”目标下矿山生态修复减排增汇措施研究

“双碳”目标下,我国矿山生态修复市场将迎来爆发式增长,其一方面能使矿区生态系统的功能得到恢复,另一方面还可以有效提高矿区生态系统的碳汇水平。在分析矿山生态修复领域减排增汇实施现状的基础上,从地灾治理、土壤改良、植被重构、矿区固废、能源资源化利用等方面对矿山生态修复领域减排增汇措施进行了深入分析,并研究了碳汇能力巩固技术;阐述了开展矿区自身能源循环利用、引进并发展新能源助力减排增汇等措施;简要介绍了技术固碳和生态固碳的减排增汇效果。     

“双碳”视角下露天建材矿山碳排放周期研究

“双碳”目标的提出是我国生态文明建设的必然要求。露天建材矿山是建材产业原料的重要来源之一,同时也是建材行业碳源和潜在碳汇之一,分析露天建材矿山碳排放规律,对实现建材行业“双碳”目标具有重要意义。通过分析露天建材矿山碳排放要素,研究矿山生态系统碳汇能力和碳排放量,构建了露天建材矿山净碳排放量模型。露天建材矿山生态系统净碳排放量呈现先增后减的趋势,峰值一般出现在矿山服务期的中后期,峰值和达峰时间与矿山边坡占比呈负相关,零点一般在生态复绿阶段出现,此后进入负值阶段。根据矿山生态系统净碳排放量将矿山碳排放周期分为碳达峰、碳减排（含碳中和）以及碳归零三个阶段。结合鄂西某建材矿山验证了模型的适用性,研究成果对于研究建材行业碳排放具有一定的参考作用,同时对于露天建材矿山生态复绿、绿色矿山建设也有一定的指导作用。     

“双碳”背景下露天矿智能化建设新模式的技术路径

随着智能化开采技术的不断发展,矿山开采模式需要不断革新,目前我国露天矿智能化建设存在不少问题亟待解决,传统的采矿设计和工艺已不能适应无人驾驶、新能源等智能装备的发展,“双碳”背景下对原有的生产模式和装备提出了新的挑战。通过回顾露天矿智能化建设的现状,重点围绕“双碳”背景下露天矿低碳智能开采转型升级问题,探索了一种低碳、连续、高效、安全的露天矿智能化建设新模式——CDEC采矿模式。该模式内涵包含4个方面,即清洁能源开发及碳封存与利用(Carbon)、露天矿开采设计的新理念(Design)、新能源智能装备定制化方案(Equipment)以及露天矿无人连续生产工艺(Continuous)。随后分别从构建多能互补的可再生能源系统、探索露天矿山低碳连续生产工艺、开发碳封存与生态碳汇技术体系3个方面探讨了该模式的技术路径。最终实现“可再生能源利用+新能源装备+碳封存与利用”的绿色能源供给利用方式,形成“移动缓冲装载机(可选)+无人驾驶+破碎系统+皮带运输或升降装置”的无人连续生产工艺,为“双碳”背景下露天矿智能化建设提供指导。