碳中和目标下煤炭行业发展机遇

碳达峰碳中和目标已上升为国家战略,相关路线图、时间表和政策措施正在制订和落地实施,将推进经济社会广泛而深刻的系统性变革。基于我国资源禀赋特征和现阶段经济社会发展实际,短期内仍离不开煤炭。科学研判碳达峰碳中和目标下我国能源消费结构和煤炭消费演变趋势,采取正确的应对措施,是实现碳达峰碳中和、能源安全稳定供应双重目标的客观要求。分析了美国碳达峰前后现代化进程、能源消费、碳排放强度等基本特征和变化规律,提出我国能源优化发展的三大路径,即持续提高能源效率,减少能源消费;大力发展新能源,优化电力结构;大力发展CO_2能源化资源化新技术,推进CO_2再利用;增强能源自给能力,保障能源安全。研判了我国能源消费格局演变趋势及不同时段煤炭消费规模,即我国能源消费格局演变分为煤炭由基础能源(2021—2030年)—保障能源(2031—2050年)—支撑能源(2051—2060年)、新能源对应由补充能源—替代能源—主体能源的3个阶段,新能源在能源消费结构中的占比分别为15%～29%,30%～49%,50%～80%。即使全面实现了碳中和,仍需要煤炭作为电力调峰、碳质还原剂和保障能源安全的兜底能源(15亿～12亿t/a)。阐述了碳中和目标下,我国煤炭行业将迎来的三大机遇,即实现煤炭高质量发展的机遇、煤炭升级高技术产业的机遇、煤炭抢占新能源主阵地的机遇。     

“双碳”背景下矿产资源战略安全研究

在当前深刻变革和复杂调整的国际政治和经济形势下,我国作为全球最大的矿产资源生产国、消费国和碳排放国,实现“双碳”目标的路径已成为全世界关注的焦点。“双碳”目标的实现意味着我国需要在能源战略供需结构上完成巨大转型,矿产资源供需结构的调整给我国矿产资源战略安全保障提出了严格的要求。本文从矿产资源的消费、生产和能源供应三个环节入手,通过分析减碳、零碳和能源替代等举措对矿产资源供需关系产生的影响,寻求在确保我国国民经济健康发展的基础上,实现“双碳”目标的实施方式。研究表明：减碳、碳替代和发展零碳产业增加了矿产资源的新需求,为确保经济安全,我国需要增加战略矿产和关键金属矿产的勘查,实施多元化的矿产资源国际贸易,并建立完善矿产资源战略储备制度,在保证我国矿产资源供需平衡的基础上,顺利实现碳达峰和碳中和目标。     

碳中和背景下煤炭矿山生态修复的几个基本问题

我国作为世界上最大的煤炭生产国和消费国,能源结构仍以煤炭、石油、天然气等传统化石燃料为主,碳排放量高,且其能源格局预计短时间内不会发生实质性改变.能源领域减排是我国实现碳达峰、碳中和的关键之处,但这并不意味着化石能源就要完全退出.目前,实现碳中和已上升到国家战略层面,碳中和是国家提出的一个顶层目标,落实到实际的产业层面...     

山西省电力部门实现碳中和的路径研究

以典型煤炭资源型地区——山西省为例,设定基准情景、碳达峰情景、碳中和情景3类情景,运用TIMES模型对不同情景下2030-2060年山西省电力部门的碳达峰-碳中和路径进行分析。研究结果显示:2030-2060年,基准情景下,山西省发电结构相对稳定,火电占比稳定在70%～75%;碳达峰情景下,火电占比持续下降,2060年发电量最大的仍为火电,占比达30%;相对碳达峰情景,碳中和情景需要更大幅度地削减火电份额,2060年可再生能源占比达75%以上,其中,光伏发电量占比最大。为实现电力系统碳中和目标,山西省发电系统应该大力发展清洁火电技术、风电及光伏发电技术等,尽早部署负碳排放技术,在碳排放达峰后设置阶段性的碳减排目标。     

“十四五”电力行业煤炭消费控制政策研究

随着我国碳达峰与碳中和承诺的提出,减碳成为能源系统的政策研究重点。电力行业作为碳排放的主力军以及支撑终端电气化发展的关键行业,对于煤炭消费的控制显得尤为重要,平衡电力需求增长与碳减排成为低碳发展阶段的新挑战。为此,分别对“十四五”期间煤电与新能源驱动下的电气化路径进行了情景分析。研究结果表明,2种驱动因素下煤电均可以较低的利用小时数满足电力供应,但新能源驱动的电气化路径显然更契合碳减排要求,更利于我国碳目标的实现。严控煤电规模、大力发展新能源、加快完善市场化机制、统筹加强电力资源管理应成为电力行业的主要发展方向。     

碳中和目标背景下矿山生态修复的路径选择

针对“双碳目标”背景,对矿山生态修复的内涵做出了新的阐释。新形势下,矿山生态修复的目标至少包括实现修复后生态系统的自我维持能力、正向演替达到新的生态平衡和区域社会经济可持续发展。实现目标的基本手段是以自我恢复为主,与适度人工干预相结合。从碳中和目标的实现路径出发,较为系统地分析了碳中和引发的社会经济与生态格局变化和结果,认为双碳目标必将加速后矿业时代到来,而生态修复是后矿业时代最为重要的任务之一。后矿业时代具有长久性、艰巨性和复杂性等特征。土地整治、环境治理、产业转型、社会转型、景观重建等是生态修复通常采用的人工引导措施,这些举措对碳中和目标的实现发挥着不同的作用。实现碳中和目标需要从能源替代、产业替代与升级、生态服务功能提升等方面延伸矿山生态修复措施,进一步分析了矿山生态修复在实现碳中和目标过程中发挥的能源替代、节能减排和固碳增汇3方面的作用和贡献,按贡献大小排序：能源替代>节能减排>固碳增汇。提出了碳中和目标背景下矿山生态修复的新路径,包括：(1)更新标准规范,适应碳中和目标的需求,构建“1+N”标准与规范体系,提高规范与标准的针对性和适用性;(2)改革管理机制,探索矿...     

碳中和背景下煤炭行业低碳发展研究

我国碳排放总量较大,煤炭占比较高,碳达峰碳中和目标为我国低碳发展明确了发展方向和时间表。通过分析当前煤炭行业低碳发展现状和碳中和战略对煤炭行业带来的挑战,总结国内外碳中和实施路径对我国煤炭行业转型发展的经验,从碳达峰(2020-2030年)、技术突破(2030-2050年)、碳汇期(2050-2060年)3个阶段研究我国煤炭行业未来低碳发展的路径,最后从加强顶层设计、加大科技与人才保障、促进转型升级和高质量发展3个方面提出对策建议,为我国实现2060年碳中和提供支撑。     

“双碳”目标下统筹能源安全与低碳转型的我国能源系统演化趋势与路径研究

研究未来我国能源系统如何演化,探索“双碳”目标的实现路径具有重要意义。以宏观社会经济和重点用能行业发展分析为基础,以国家关于经济和能源等中长期规划为关键边界条件,综合考虑“安全、经济、环境”的能源发展需求,面向“双碳”目标,创新性地提出了中国能源系统预测优化模型(CESFOM),回答了能源绿色低碳转型若干重大问题,对我国中长期能源消费情况、能源供给情况、“双碳”目标实现路径等重点内容开展了深入研究。结果发现：我国能源活动碳排放预计在2029年前后达峰,峰值为109亿t左右,到2060年降至22亿t左右,届时可通过碳捕集、利用与封存技术(CCUS)和林地碳汇共同作用实现能源活动碳中和;一次能源消费总量预计在2033-2035年达峰,相比碳排放达峰要晚4～6 a,峰值为52亿～54亿t标煤(电热当量法),较2020年有6亿～8亿t标煤增长空间,到2060年逐步降至32亿t标煤左右;煤炭消费量预计在2028年达峰,峰值为45亿t商品煤,2035年前始终保持在40亿t商品煤以上,仍然发挥着能源安全压舱石和稳定器作用,到2060年降至8亿～10亿t,主要用于发电、供热和化工。煤电装机和年利用小时...     

碳中和目标下煤炭行业绿色发展的路径选择

我国碳排放量约占全球的三分之一,其中由煤炭消费产生的碳排放量占70%以上,随着碳中和成为国家的重大战略目标,那么煤炭行业的减排措施必然是重中之重。我国相关机构和学者预测,即使实现碳中和之后,煤炭的需求仍将达到12亿～15亿t/a,所以煤炭行业必须探索出一条绿色发展的道路。本文依据我国煤炭分布区域与生态地质特征的关系,提出减排应贯穿煤炭的全生命周期,即从煤炭勘查、开采、煤电与煤化工、生态修复、布局新能源、融入碳市场、创新政府监管模式等一系列措施实施减排或增加碳汇,以实现碳中和目标。     

“双碳”目标下进一步完善节能审查制度的思考

进入"十四五"时期,节能审查制度在遏制高耗能高排放"两高"项目盲目发展、助力实现"双碳"目标等方面将承担更加重要的使命,然而现阶段节能审查制度在实施中还存在约束力不足、监管机制不顺、工作深度不够等问题。针对节能审查制度现状进行了总结分析,认为应结合节能审查制度的新形势与新要求,进一步完善节能审查机制;提出增加碳排放评价、强化事中事后监管、完善工作机制和工作体系等具体建议,从而为保障实现全社会能源消费总量和强度"双控"目标和"双碳"目标提供有效支撑。     

我国2030年实现碳达峰路径研究——基于经济、能源、碳排放系统的SD模型

基于系统动力学模型,通过设定三种情景方案,动态模拟了2020—2050年我国能源消费碳排放发展演变趋势。同时,以综合调控情景为基准,考察了经济、人口和能源等因素的变动对碳排放总量的影响,探究了碳达峰的最优路径。研究发现：在基准、低碳、综合调控情景下的预测碳排放峰值分别达到了2020年碳排放量的1.62倍、1.33倍和1.14倍,三种情景下实现碳达峰的时间依次为2038年、2030年、2027年。同时,人均GDP增速快慢、科技投入强度大小、第二产业与第三产业占比高低、化石能源占比大小以及能源消费强度大小均对碳达峰时间具有较大影响。研究结果表明,综合调控情景下预测的碳达峰时间距离当前最近,碳排放峰值最小,是一种现实选择的最优方案。碳达峰最优路径的确定需要从确定适当的人均GDP增速、加大科技投入强度、降低第二产业与第三产业占比、加快能源结构调整以及降低能源消费强度入手。     

碳中和背景下矿区生态修复减排增汇实现对策

我国是矿产资源消耗大国,在保障工业化进程和城市化进程的推动过程中,能源消耗所产生的温室气体已造成严重的生态问题。我国于2021年对国际作出承诺,将于2060年实现碳中和,以高质量发展改变高耗能的粗放发展模式。我国能源消耗的主要来源是煤炭资源,在全球“碳中和”背景下,实现矿区碳中和已成为我国为实现我国社会主义新时代生态文明建设整体布局的一项重要途径。本文在分析了矿区开采引发的生态系统碳排放问题基础上,揭示了我国目前在矿区生态修复中存在的不足,并针对性的提出“树立固碳增汇意识,深化固碳机理研究”、“节约集约用地,降低碳排放当量”、“ 优化复垦技术,提升碳固存能力” 以及“创新矿区土地综合利用模式”等矿区碳中和的实现对策,为新时代碳中和背景下矿区生态修复工作指明方向,以期为我国实现“碳达峰、碳中和”提供必要借鉴。      

“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。     

主编致读者

正习近平总书记在党的十九大报告中强调:"坚持人与自然和谐共生。建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。"大力推进生态文明建设,在"十四五"时期须更加合理配置能源资源,大幅提高利用效率,持续减少主要污染物排放总量,推动能源清洁低碳安全高效利用,降低碳排放强度。为应对全球气候变化以及实现我国2030年前二氧化碳排放达峰值、2060年前碳中和的目标,实现化石能源低碳化革命与碳中和背景下的能源低碳转型,煤炭行业转型升级与高质量发展的要求更加迫切。     

碳中和愿景下煤炭行业发展的危机与应对

碳中和愿景擘画了国家碳减排与气候治理的宏伟蓝图,但中国经济结构和能源结构决定了该目标实现的艰难。当前煤炭仍是我国能源安全的基石,并将在未来很长时间内一直发挥着巨大作用。如何绿色开采、科学用煤是国家2030年碳达峰与2060年碳中和愿景实现的关键。为此,从"脱碳"与"去煤"非对等关系着手,引入全生命周期视角厘清煤炭行业与下游产业间的减排责任。依据6个不同机构设置的10种情景,选取重要参数,预测未来30 a中国的煤炭需求。审视煤炭行业发展与碳中和愿景之间差距,制定符合国情的从碳达峰—碳中和愿景实现不同阶段的发展路线图。研究表明:(1)盲目"去煤"不符合国情,但煤炭行业要正视国家战略需求与行业发展目标之间的偏差,厘清行业责任以及切合实际义务的减排边界,明确煤电、煤化工等下游利用产生的碳排放不应归于煤炭行业。(2)不同情景下煤炭需求存在巨大差异,大致分为维系现状、适度减少和净零愿景3个区间。所有预测煤炭占一次能源份额均趋于衰减,煤炭行业发展空间大大减少。2030—2050年既是行业存亡的关键期,也是技术变革的活跃期。(3)当前煤炭行业发展、规划以及战略导向与碳中和愿景目标仍存在很大的差距,包括...     

“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。     

中长期煤炭消费碳排放与二氧化碳排放值预测

采用不同的碳排放测算依据,按照2020年我国煤炭消费量数据计算出2020年我国煤炭消费中碳排放量约为19.35亿t、CO₂排放量约为71.20亿t;通过对2020年不同测算方式下我国煤炭消费碳排放数据的对比以及不同发电技术条件下碳排放数据的对比,分析得出煤电是煤炭产业中影响碳排放的主要影响因素的结论;通过分析2030-2050年能源结构用能、碳排放相关数据和各年煤炭碳排放总量情况,做出2050年我国煤炭产业碳排放量可能在14.09亿t以下、CO₂排放可能在51.85亿t以下的预测。通过整体分析,认为,在“双碳”目标背景下,减少煤电发电量是减少碳排放的必然手段之一;同时,以电煤生产和煤炭发电为主的企业,产业结构调整或转型将是发展的必然趋势。     

碳达峰、碳中和目标下中国能源矿产发展现状及前景展望

碳达峰、碳中和目标是党中央国务院审时度势提出的重大战略决策,是我国能源行业革命性的变革,将对全球能源供需格局产生深远影响,为我国能源矿产未来发展指明了方向.我国作为世界最大的能源生产国和消费国,煤炭资源丰富,石油、天然气、铀等能源矿产自主供应能力不足,未来较长时间内能源矿产在我国一次能源消费中仍居主导地位.受资源禀赋、...     

“双碳”背景下我国页岩气产业发展潜力分析

针对我国“碳达峰、碳中和”目标以及高质量发展要求，通过统计全球近20年来能源消费数据，对比全球及欧盟、美国等发达国家和地区能源结构，总结我国能源消费和能源结构变化趋势，指出了我国能源消费的巨大需求和天然气产业日益突出的供需矛盾。在充分分析国际页岩气勘探开发现状及我国页岩气资源潜力、勘探开发现状的基础上，指出了页岩气在我国低碳能源(天然气)发展中的重要地位，研究了加大页岩气资源调查评价和勘探开发力度、提高页岩气探明储量和产量、充分发挥页岩气作为低碳能源的思路及可行性，展望了页岩气产业发展对我国“双碳”目标实现和社会经济发展的推动作用。     

“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。