“煤炭大国”如何“双碳”转型？

刚闭幕的全国两会，“双碳”话题热度不减，政府工作报告就此提出了多项具体任务。但是，当前我国煤炭消费占能源结构的比重仍然过半，中短期内煤炭仍处于能源消费重要地位。

在“双碳”目标下，煤电如何转型发展？近日，“双碳”目标下的煤电可持续发展学术研讨会在上海召开，与会专家围绕当下煤电发展，对关键技术研发与重点产业布局，共探煤电可持续发展道路。

煤与可再生能源如何有效耦合？

去年10月24日，《 中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》正式对外发布，指出实现碳达峰、碳中和，构建以新能源为主体的新型电力系统成为电力产业的发展趋势，而煤电未来发展的定位也将发生重大转变。在协调保供和减排双重约束下，煤电要想稳固自身的地位则必须加速转型。

记者获悉，根据英国石油公司统计显示，2019年全球碳排放总量达342亿吨，2020年我国碳排放已经达超过100亿吨的规模。中国的能源结构是“富煤缺油少气”，我国当前的能源消费仍以煤炭为主体，煤炭的消费占能源总消费比例为58%，远超世界平均水平27%。

从碳排放量的角度来看，我国煤炭消费碳排放为73亿吨二氧化碳，占比最大。在实际应用中，煤炭既作为化工生产的动力源，同时也是甲醇、合成氨等煤化工产品重要的原材料。煤化工的碳排放具有单个排放源排放强度大、生产工艺过程中碳排放浓度高的特征，煤化工过程的碳排放强度远远高于全国平均水平，大约为平均水平的10―20倍，因此我国发展煤化工产业面临非常严重的碳排放问题。

“我国煤电装机规模大、服役时间短、碳排放量高，煤电机组的减碳控碳任务较为繁重。”上海低碳技术创新功能型平台负责人孙予罕表示，截至2021年11月底，我国火电装机规模达到12.87亿千瓦，煤电作为优质可靠的调峰电源，在保障电网安全起到不可或缺的作用，提升煤电机组的生存能力，对于支撑国家电力系统安全、可靠和稳定性起到关键作用，“我们希望在能源结构整体发生变化的过程中，能找到煤电低碳发展、煤与可再生能源有效耦合的一条路径。”

西北电力设计院有限公司副总工程师刘学军在研讨会上就拿出了最新的研究成果《可再生能源及煤电低碳化绿色甲醇能源链耦合工程研究报告》。“为了助力电力行业碳达峰、碳中和目标实现，并满足煤电作为调峰电源消纳新能源的需求，我们的项目创造性地提出将煤电机组二氧化碳排放资源再利用，实现煤电低碳发展的思路，具体包含新能源制绿氢技术、碳捕集技术等。”刘学军说。

CCUS未来将承担重要角色

除了传统能源绿色转型外，“双碳”目标也离不开碳捕捉技术的发展。与会专家指出，无法通过源头彻底解决的碳排放，需要另外的能源形式实现碳中和。

生态环境部环境规划院联合撰写的《中国二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）年度报告（2021）》指出，从实现碳中和目标的减排需求来看，依照现在的技术发展预测，2060年需要通过CCUS技术实现的减排量为10―18亿吨二氧化碳。2060年生物质能碳捕集与封存（BECCS）和直接空气碳捕集与封存（DACCS）分别需要实现减排3―6亿吨和2―3亿吨二氧化碳。

上海锅炉厂有限公司化工与高端装备部部长倪建军认为，从我国源汇匹配来看，CCUS技术可提供的减排潜力基本可以满足实现碳中和目标的需求。目前，我国CCUS技术整体处于工业示范阶段，但现有示范项目规模较小。CCUS的技术成本是影响其大规模应用的重要因素，随着技术的发展，CCUS技术成本未来有较大下降空间。“预期到2030年，我国全流程CCUS（按250公里运输计）技术成本为 310―770元/吨二氧化碳，到2060年，将逐步降至140―410元/吨二氧化碳。 ”

因此，他表示要实现能源最终的碳中和必须在非电领域推动新的技术发展和应用，目前来看主要有三个解决方案，分别是氢能源、CCUS和可再生能源。但是考虑到可再生能源在资源上的限制，CCUS与氢能在产业发展、技术迭代上优势更强，将在未来能源结构中担任重要角色。

会上，上海岚泽能源科技有限公司、上海锅炉厂有限公司、中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司、陕煤集团榆林化学有限责任公司、中能建氢能源有限公司、上海电气风电集团股份有限公司、上海陕煤高新技术研究院有限公司、胜帮科技股份有限公司、江苏协鑫新能源投资有限公司签署了战略合作协议。未来，这九家企业将在煤电低碳化、风电、光伏、储能、氢能应用、碳捕集、绿色甲醇、综合智慧能源等各个领域开展合作，共同助推碳中和目标的实现。

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