12月28日，由中国煤炭学会、中国煤炭科工集团有限公司、世界煤炭协会技术委员会联合主办的2022年煤炭安全智能绿色开采地质保障国际学术交流会（TAC ID:D000006.202200）在西安成功举办。中国工程院院士、西安科技大学煤炭绿色开采地质研究院院长、本届大会主席王双明作了以《双碳目标与主体能源变化》为题的报告，深入分析了“双碳”目标下我国主体能源的变化趋势，并针对“绿色低碳”发展带来的挑战总结了科学应对之道。
（以下为整理内容）
目前，我国的人均能源消费水平在3.47吨标煤，这相当于美国的34.8%，德国的63.5%，日本的67.8%，法国的69.6%。
但在未来建设社会主义现代化强国的过程中，能源需求增长的态势难以改变。根据有关部门的预测，到2035年，我国能源需求总量将达到56亿吨标煤，2050年达到60亿吨。
“十四五”期间，能源安全供给是高质量发展的基础，绿色低碳发展则是生态文明建设实现新进步的根本。我国“煤为主体”的基本国情，决定了煤炭必须承担能源兜底保障的责任；但煤炭又属于高碳能源，要实现“双碳”目标，煤炭工业将面临保供和减碳双重压力。
那么，煤炭的主体能源地位，未来是否将被撼动？
我国不同能源资源的禀赋特点
我们首先要客观地分析中国不同能源资源的禀赋特点。
我国化石能源的一大特点是结构不合理，“缺油、少气、相对富煤”，这也决定了煤炭在能源消费结构中的主体地位。从化石能源资源总量来看，煤炭占94%，油气只占6%。在历史上，“煤为主体”的消费结构长期没有变。
此外，我国化石能源的地理分布也不均衡，消费中心和生产中心有错位。其中，煤炭分布呈现“西部多、中部富、东部少”特征，支撑中国经济社会发展的煤炭资源保障，主要靠“晋陕蒙”一带。
相比之下，我国非化石能源虽然资源类型齐全、理论总量丰富，但也有其短板：受气候影响大、运行稳定性差。
通过新能源替代化石能源，是实现“双碳”目标的前提和基础，但目前新能源生产仍不稳定，同时，发展面临着规模化储能和调峰技术的制约。
“双碳”目标下主体能源的变化
从“双碳”设定的目标来看，化石能源未来的消费虽然占比会小幅下降，但到2030年占比仍然在75%左右，主体地位短时间内难以改变。
75%的化石能源中煤炭又是主体能源。根据有关资料预测和推算，到2030年，煤的占比应该在40%-45%左右，其主体能源的地位虽被弱化，但作为战略性矿产资源的作用得到提升，主要表现在以下六个方面：
一、是煤制油气的战略性资源，“立足国内、增加油气供给”是中国能源的重要任务；
二、是钢铁工业不可替代的高炉原料；
三、是煤基化学工业的重要原料；
四、是增加新能源消纳能力的调峰能源，新能源的发展也离不开煤炭的支撑；
五、是具有封存二氧化碳潜力的层状矿产资源——煤炭对二氧化碳的吸附能力，每吨可以达到30立方米以上；
六、是可以实现经济安全储存的固体能源资源。
相比之下，非化石能源短时间内尽管发展很快，但还难以成为安全可靠的主体能源。2021年，我国水、核、风、光发电装机占比45.39%，发电占比32.51%，但消费占比仅16.6%，呈现“规模大、产出低、贡献小”的特点。
如果按照过去十年的增速来推算，非化石能源的消费占比在40年以后才能达到50%以上，成为主体能源。各方面数据说明，目前新能源仍然“个头大，力气小”，短期内难以安全、可靠地成为主体能源。
“煤炭主体”与“绿色低碳”并不矛盾
建设社会主义现代化强国，离不开煤炭资源。而适应“绿色低碳”这一能源发展大势，则是新时代煤炭工业高质量发展，必须面对和破解的重大技术难题。
为了应对绿色低碳发展带来的技术挑战，煤炭行业应该做好以下两大方面。
一方面，要推动“减损开采”，实现绿色开采。分析制约煤炭绿色开采的地质因素，构建绿色开采的地质保障体系；研究维系地表生态环境的主要地质条件，揭示采煤对地质条件的损害机理；查明采动隔水性的变化分区，并根据这些分区构建分类减损地质工程体系。
另一方面，要加强“提效降碳”的技术攻关。其中最重要的，是提高能源利用效率，实现增效降碳。
目前，我国产生单位GDP的能耗远高于全球的平均水平。根据国际能源署和世界银行的数据，2020年我国每万美元GDP能耗为3.4吨标煤，是全球平均水平的1.5倍。
也就是说，如果我们的能耗效率达到世界平均水平，碳排放就可减少1/3。“十四五”期间，我国单位GDP能耗降低1%，则每年可减少能耗0.5亿吨标准煤以上，减少二氧化碳排放1亿吨以上。所以我国提高能效的减排空间还很大，要优先考虑提效减碳技术路线。对煤炭来讲，通过改变煤炭的利用方式（如富油煤的热解气化一体化、热解发电一体化等），并充分利用矿井余热、地热、固废，起到节能提效的作用。
我们也可以探索井下原位热解技术，“取氢留碳”把碳留在地下；开展“钻孔灌注”相关研究，探索地下深层注碳；开展采煤区碎涨空间封存二氧化碳试验，用物理方法存碳埋碳；发展采煤与二氧化碳井下封存一体化技术，如在煤层顶板比较稳定的地区，构建条带状的封存空间，把粉煤灰、气化渣、镁渣等弱碱性固废填入，再让二氧化碳与它们发生反应，用化学方法封存二氧化碳。
总之，立足“以煤为主”的基本国情，同时加强绿色低碳技术攻关，是未来我们实现“双碳”目标的重要需求。
来源：中国煤炭学会
