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中国煤炭加工利用协会理事长谈双碳:发展煤化工、有序减碳

  在“双碳”(碳达峰、碳中和)目标下,发展水电、风电、光伏等低碳可再生能源是必然趋势,但我国资源禀赋有着“富煤、贫油、少气”的特点,煤炭一直以来都是我国的主体能源和重要原料,近几年,煤炭年消费量超40亿吨,占能源消费总量一半以上。因而,煤炭产业如何适应“双碳”是目前中国能源行业的主要课题。

  自去年9月22日,习近平总书记向全世界承诺中国力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,一年来,总书记在各种场合强调“双碳”战略有20多次。今年9月13日上午,习近平总书记再次到国家能源集团榆林化工有限公司考察,他走进中心控制室、来到项目现场,了解煤炭综合利用等情况。他强调,能源产业要继续发展,否则不足以支撑国家现代化。煤炭能源发展要转化升级,走绿色低碳发展的道路。这样既不会触碰到超出资源、能源、环境的极限,又有利于实现碳达峰、碳中和目标,适应建设人类命运共同体的要求,把我们的地球家园呵护好。

  煤炭行业如何走好绿色低碳发展的道路?中国煤炭加工利用协会理事长张绍强近日在接受澎湃新闻记者专访时表示,“在双碳目标下,煤炭行业一方面要积极适应碳减排带来的挤压,让资源和装备条件好、管理水平和安全保障程度高的优势煤矿做好节能降碳,提高生产效能,兜底保障供应;对资源条件逐渐恶化的矿井进行改造提升,不达标的煤矿有序退出,有退出预期的矿井及早做好产业转移的筹划,利用好残存资产、资源条件。另一方面,煤炭行业还要紧跟绿色低碳环保步伐,加大煤炭清洁转化利用程度。”张绍强表示,“除了高效超低排放发电外,现代煤化工是煤炭的最佳利用途径,虽然国内煤化工产业起步晚,但起点高、技术先进、装备条件好,清洁化程度不亚于油气化工企业,高碳排放有较大可深加工利用空间,通过与绿电的耦合发展,完全可以做到厂内碳中和。”

  据波士顿咨询测算,从资本投入角度看,为实现碳中和目标,中国2020年至2050年累计需要90万亿-100万亿人民币投资,约占这30年间累计GDP总额的2%。在减少碳排放的同时保持经济增长是完全可能的,绿色技术投资至2050年将贡献2-3%的中国GDP,同时带来就业率提升。

  发展煤化工

  煤化工是指以煤为原料生产各种燃油、燃气和化工产品的工艺过程,一般包括煤炭转化和后续加工两个环节。煤炭转化是指煤炭经过化学反应过程得到气态、液态或其它固态产物的过程,包括煤炭气化、煤炭直接液化、煤炭高温炼焦、低阶煤中低温热解等工艺过程。后续加工主要指以煤制气中的H2、CO、CO2、SO2等气体组分为原料,进行化工合成和对煤炭转化液态产物进行加氢转化等深加工的工艺过程。

  张绍强认为,我国发展现代煤化工具有重要意义,既有中国特色,也是发挥煤炭资源优势的另辟蹊径。

  一是确保国家能源安全。当前和今后一定时期内,石油、天然气仍是重要的战略能源,尤其是石油,但我国已探明能源矿产资源中,石油、天然气储量合计占比不足6%,而煤炭占比超过94%。目前中国是世界第二大石油消费国、第三大天然气消费国,原油对外依存度超过70%、天然气对外依存度超过45%,而按照目前的消费水平,我国自有的煤炭资源可以保供数百年。在此背景下,通过现代煤化工技术,以煤炭为原料生产石油、天然气替代产品和化工原材料产品,实现部分进口油气及产品替代,可以缓解因富煤缺油缺气给我国能源安全带来的挑战,有利于保障国家能源安全,促进经济可持续发展。

  二是更符合煤炭清洁、高效、低碳绿色的发展方向。煤化工是煤炭下游消费方式的重大变革,与传统直接燃烧利用方式相比,煤化工可以减少粉尘、SO2、NOx等大气污染物的排放,提高煤炭转化效率和产品经济价值。张绍强表示,“对目前受到质疑的高碳排放问题,可以通过与绿电耦合,把所有的碳排放全部转化为产品,做到低碳或近零碳排放,实现‘厂内碳中和’,这也是未来煤化工发展的潜力。”

  事实上,我国煤炭资源丰富、价格低廉、运输安全、使用便捷,具有难以替代的资源和价格优势。因而在能源转型、双碳目标实现的过程中,煤炭不应是被“嫌弃”的对象,煤炭行业也不应是旁观者,而应抓住机遇,优胜劣汰,积极作为,成为能源革命和传统能源清洁发展的主力军。

  有序减碳

  “碳中和”的关键在于改善能源结构,减少CO2的排放,逐步实现排放到大气中的CO2零净增。张绍强表示,煤炭业是碳矿产资源开采行业,所以在碳中和的背景下,减少碳排放强度最高的煤炭直接燃烧,以减少CO2排放是很自然的想法和做法,作为煤炭行业,要有充分的认识和思想准备,不能再沿用过去通过扩大产能实现企业发展的思路。实现碳中和是全方位的,是党中央经过深思熟虑的长期战略决策,压减煤炭消费总量必然倒逼煤炭减产。煤炭行业不能置身事外,被动等待关停并转。首先对现役和未来保留的矿井,必须尽可能在煤炭生产中节能降碳,实现优胜劣汰、转型升级高质量发展。同时,对即将关停退出以及预计未来发展情况不佳的矿井,必须未雨绸缪,做好顶层设计,认真思考退出矿井的产业转移问题,不能一关了之,把员工安置推给社会,以及浪费矿井残存的资产、资源。

  在化解煤矿产能过剩、扭亏脱困期间,全国通过资源整合、淘汰落后产能累计退出煤矿5500多处,下岗职工100余万人,退出落后产能10亿吨以上。

  “说实话,一些退出矿井遗留了很多问题,处置是不完美的。”张绍强表示,“矿井关闭退出,大量职工下岗,难以妥善安置,不少职工家庭生计都出现问题;过去还能通过建新煤矿分流转移安置部分人员,未来不会有这样的机会。煤矿关闭退出后,已有的设备、井巷设施、工矿场地、厂房以及配套建设的家属区、铁路、公路、通讯、电力、热力等等资产都面临报废,浪费十分严重,整个矿区和矿区市镇衰落,这已有很多沉重的教训。”张绍强提出,对关闭退出煤矿,应当结合自身残存资产、资源条件和区位、环境生态条件,一矿一策,提早筹划接续产业,不能等、靠、要,臆想新建与原有煤矿条件不搭界、不借力的全新产业难度更大、风险也更高。

  对现役和未来可能保留的煤矿,“三废”排放也是问题,矿井水和煤矿乏风瓦斯已有较好的解决途径,最大的难题是固废,也就是煤矸石。张绍强介绍,目前每年产生的煤矸石固体废物超过7亿吨,综合利用比较困难。对煤矸石有两条比较好的、彻底的综合利用途径,一是煤矸石井下充填,但是充填成本过高单靠企业难以消化,始终推广不开。二是生产利废建材,但面临运输成本高和自身生产成本偏高的难题,也始终难以持续发展。

  “煤矸石井下充填,其实已有的煤矸石综合利用减免增值税优惠政策就能解决大问题,但是由于充填空间在地下,难以监管,管理部门就撒手不管,有关优惠政策落实不了,企业也没有积极性。煤矸石生产利废建材推动了几十年,但由于生产成本偏高、产品自重大,现行的税收优惠政策的实际支持力度还不能满足市场需求。其实政府可以采取集中采购、集中补贴运费的方式,精准支持。另外,通过技术创新,煤矸石也在不断寻求新的发展路径。”张绍强补充道,“最近,用煤矸石、粉煤灰研制出了一种新型建筑内外墙绝热保温板材,与现用的苯板保温板材相比,成本相近,自重较轻,主要是不会燃烧更安全,保温效果更好,目前正在示范推广。在新农村建设、老旧小区改造、建筑节能升级中,预计能发挥大作用。”

  张绍强表示,实施碳减排、实现碳中和不是煤炭行业一家的事情,而是全社会所有用能单位共同的事情。在能源消费端,必须想方设法摆脱对煤炭的过度依赖,一方面加大清洁低碳能源的使用比例,多用绿电;另一方面加大产业结构转型,尽量提高能效、减少煤炭消费强度,控制煤炭消费总量,严格控制“两高”项目过度发展,大幅度降低散煤燃烧,逐步过渡到煤炭集中转化、集中治理。在煤炭集中转化企业,除了实现清洁化、超低排放外,还要加大力度开展CCS/CCUS技术攻关和实践。

  张绍强认为,“中国的煤炭清洁化利用水平已经处于世界领先行业,基本能满足最严格排放标准的要求。未来的重点是研究‘厂内碳中和’路径,力争在2060年前实现CO2近零排放。”目前还处于碳达峰的初期,不宜急于求成,搞“一刀切”、齐步走、“运动式”减碳,影响经济和民生平稳发展,同时也要遏制一些地方以发展经济为名任性增加煤炭消费。

  另外,张绍强表示,发展现代煤化工也不能完全追求高大上,造成新建企业长期亏损,有条件的地方应该采用经济适用的技术进行煤炭深加工清洁转化,比如对中西部大量的富油长焰煤,可以采取中低温热解工艺进行分级分质梯级利用,投资小、水耗少,也能获取大量的油气产物,半焦可以继续使用,也可以回填到井下,也是很好的煤炭低碳化和固碳填埋方式,可以实现经济效益最大化。