谢和平院士：煤炭行业碳中和发展战略与科技创新路径

在近日召开的2021中国国际煤炭发展高峰论坛——“双碳”目标下煤炭工业的发展路径与展望主论坛上，中国工程院院士，深圳大学特聘教授，四川大学教授、原校长，教育部科学技术委员会主任谢和平通过视频方式作了题为《煤炭行业碳中和发展战略与科技创新路径》的主题报告。

后“碳中和”时期我国仍需煤炭

《报告》认为，发达国家发展历程表明，碳达峰后能源消费基本保持稳定，化石能源消费也并未大幅度下降，现代化进程仍需化石能源。基于我国“双碳”目标战略，考虑新能源最大化发展，预计2025年煤炭需求40亿吨左右，占比约52%;到2060年中国完全实现了碳中和后，仍需要煤炭作为电力调峰、还原剂以及保障油气供应安全,预计煤炭需求量12-15亿吨。其中，2021-2030年煤炭作为基础能源需求量在35-45亿吨，2031-2050年煤炭作为保障能源需求量在25-35亿吨，2051-2060年煤炭作为支撑能源需求量在15-25亿吨，2060年碳中和后煤炭作为应急储备能源需求量在12-15亿吨。

《报告》指出，到2020年煤炭产能中仅有25.92亿吨符合安全绿色低碳的科学产能，占比71%。要确保碳中和过程中煤炭高质量供应，未来20年应确保煤炭产能35亿吨/年左右，其中科学产能占比90%以上;到2035年后，科学产能占比100%。全面淘汰落后产能，仍需大力发展绿色低碳高效安全的煤炭开采技术。调研表明，我国煤炭资源开发存在开发不充分、探明资源不足等问题，现有资源量和技术水平很难支撑碳达峰碳中和的煤炭需求。

“碳中和”目标下煤炭行业挑战和机遇并存

《报告》表示，碳中和目标下，煤炭行业面临“三大挑战”。一是煤炭消费减量导致煤炭行业发展空间受限，低成本 CCS/CCUS技术大规模应用前,煤炭利用经济性随碳价格升高而降低，煤炭消费将由增量下降到存量减少。二是新能源大比例接入要求提高煤炭供应柔性。新能源比例增高,配套的调峰需求增加，带动煤炭需求波动加大，要求提升煤炭供应柔性,发挥兜底保障作用。三是零碳排放要求颠覆现有煤炭利用方式。以燃烧为主的现有煤炭利用方式，不可避免地产生CO2，碳中和要求采用零碳/负碳的煤炭利用新方式。

煤炭行业面临“三大机遇”。一是煤炭回归高质量发展的机遇。“双碳”目标下，煤炭行业可放下产量增长的包袱，从扩大产能产量追求粗放性效益为第一目标的增量时代，迈向更加重视生产、加工、储运、消费全过程安全性、绿色性、低碳性、经济性的存量时代，快速提升发展质量。二是煤炭行业升级高技术产业的机遇。“双碳”目标倒逼煤炭行业改变过去几十年引进-消化-吸收-再创新的路径延续式创新模式，将迎来实现颠覆性创新的机遇，可以集聚优势创新资源，轻装上阵主攻技术装备，早日成为高精尖技术产业。三是煤炭抢占新能源主阵地的机遇。煤炭企业发展新能源基础弱，没有动力、决心，碳中和目标倒逼煤炭企业主动发展新能源，进入新能源主阵地。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、气多元协同的清洁能源基地。煤炭与可再生能源具有良好的互补性。燃煤发电与可再生能源发电优化组合，可充分利用燃煤发电的稳定性，为可再生能源平抑波动提供基底，规避可再生能源发电的不稳定性;利用可再生能源的碳综合能力，为燃煤发电提供碳减排途径，在很大程度上减轻单纯燃煤发电的碳减排压力。煤炭与可再生能源在燃烧和化学转化方面的耦合，也逐步形成模式，突破了一系列技术，为煤炭与可再生能源深度耦合提供了良好基础。

把握煤炭行业碳中和发展的战略、任务和技术攻关方向

为满足“双碳”不同阶段高质量供应煤炭的需求、全面支撑新能源为主体的新型电力系统建设，系统分析煤炭科学产能可持续保障的支撑要求，《报告》提出了“四大战略”、“六大任务”和“四个关键核心技术攻关重点核心技术攻关方向”。即：实施新增煤炭资源量、提升煤炭科学产能能力、加快煤炭开发利用技术进步、发展煤炭行业独有碳中和技术等四大战略;加大力度勘探符合煤炭科学产能要求的煤炭资源，建设煤炭科学产能全国支撑基地，推进柔性煤炭科学产能建设，研究制定能源安全下的科学产能储备战略，加快科学产能支撑力科技攻关，构建适应碳中和要求的多能互补的煤矿清洁能源系统等六大任务;新增科学产能资源、提高现有科学产能产出率、探索深部科学产能开采、发展煤炭行业独有碳中和技术等四个关键核心技术攻关重点方向。

“碳中和”不是简单去煤化 关键是“技术为王”

《报告》认为，实现“碳中和”不能简单理解为去化石能源、去煤化，更不能片面性的“去碳”，把“碳中和”进行“商业化”炒作，而是应该发展实现“碳中和”的新原理、新技术。重点研究发展少碳、用碳、零碳原理创新与颠覆性技术，实现碳减排、碳捕捉、碳利用，开发无碳排放能源。清洁能源应不论出身，只论排放。将传统化石能源转变为清洁能源的关键在于降低碳排放。

煤炭行业应重点研究近零排放的煤炭开采、开发技术和近零排放的煤电及利用技术等少碳、低碳技术;开发低能耗、低成本的碳捕集技术，研究碳利用技术;探索“风/光电+储能”、“清洁煤电+CCUS”、直接煤固体燃料电池发电技术、中低温地热发电技术、海水直接制氢技术等零碳能源技术。将“双控”的重点落在控制能源利用的碳排放和控制能源利用效率上。