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                              ★ 经济管理 ★

                              “双碳”目标下煤炭行业转型必要性及路径探究

                              王舒菲1, 高 鹏2

                              (1. 中国地质大学(北京)土地科学技术学院,北京市海淀区,100083;2. 北京舜土规划顾问有限公司自然资源资产管理研究院,北京市丰台区,100070)

                              摘 要 煤炭及其产业的转型升级是我国实现“双碳”目标的关键内容。基于英国石油公司(BP)发布的1984-2020年《BP世界能源统计年鉴》中我国一次能源的统计数据,分析了我国一次能源消费结构以及化石能源消费情况,厘清了煤炭对我国经济、社会和生态发展的重要性,研究了煤炭行业转型发展的必要性以及可行性。从国家能源发展思路出发,立足“双碳”目标对我国以煤炭为主体能源供需结构调整提出的要求,阐述了“双碳”目标下我国煤炭行业转型发展路径,即降低煤炭能源消费总量是首要选择,清洁能源代替是主要方式,分布式能源储备、捆绑、灵活替代是关键内容,高新技术、政策制度和社会支持是必要保障。

                              关键词 碳达峰;碳中和;煤炭行业转型;煤炭资源;能源消费结构;一次能源;绿色发展

                              1983年12月31日,国务院召开第二次全国环境保护会议,将“环境保护”确立为基本国策,此后环境治理与生态保护不断融入国家社会经济发展,为生态文明和美丽中国建设奠定了坚实基础。2015年,我国政府向联合国气候变化框架公约秘书处递交自主减排方案,初步确定了2030年CO2排放量达峰的目标[1];2016 年,签署《巴黎协定》,确定我国21世纪温室气体排放量控制水平和绿色低碳转型大方向[2];2020年,习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上向国际社会做出“碳达峰、碳中和”的郑重承诺,并在气候雄心峰会上提出了具体目标[3-4];2021年,全国两会、中央财经委员会第九次会议以及众多论坛峰会的召开,将“30·60”双碳目标纳入我国生态文明建设整体布局,对“十四五”规划期间绿色低碳生活和生产方式提出新要求,要求全国人民做好充分准备展开一场广泛的、深刻的经济社会系统性变革[5-6]

                              能源行业的转型升级与结构优化是我国实现“双碳”目标的重要途径[2]。以英国石油公司(BP)发布的1984-2020年《BP世界能源统计年鉴》中我国一次能源统计数据为基础,1984-2020年我国一次能源消费走势及结构占比见图1。由图1可知,1984-2020年,我国能源消费总量不断攀升,通过大力发展清洁能源,非化石能源消费比重不断上升[7];但截至2020年,我国能源消费总量中,煤炭占比仍高达56.8%,以煤炭为主的能源结构没有根本改变,煤炭开采对生态环境的扰动依然存在[5, 8]。因此,煤炭及其产业的转型升级是我国实现“双碳”目标的关键内容。实现煤炭清洁高效利用,以及利用风、光、水、氢、生物质、地热等清洁能源阶段性替代煤炭等传统化石能源,是我们国家实现“双碳”目标的重要手段。

                              图1 1984-2020年我国一次能源消费走势及结构占比

                              1 “双碳”目标下煤炭行业转型发展的必要性

                              由图1可知,37年间,我国一次能源消费总量由22.61 EJ/a增加至146.26 EJ/a,消费结构呈现多元化趋势,化石能源逐渐减少、清洁能源逐渐增加,但仍以化石能源为主。1984-2020年我国化石能源消费情况见图2。由图2可知,37年间,我国化石能源消费总量由20.05 EJ/a增加至123.60 EJ/a,2002-2012年消费量快速增加;化石能源消费结构以煤炭为主,且相较于石油和天然气消费量的稳定增长,煤炭消费量波动性大;一次能源、化石能源和煤炭消费量的变化趋势存在高度耦合关系,可以说“从煤炭资源消费可知化石能源消费、从化石能源消费可知一次能源消费”。煤炭资源是我国的主体能源和刚性能源,影响着我国一次能源消费结构和社会经济发展;但同时由于其开采利用方式的特性影响着我国的生态环境,如煤炭燃烧过程是强烈的“碳”排放过程,对整个生态系统的“碳”平衡影响重大,必须对其进行科学管控、系统调控,推动该行业转型升级。

                              图2 1984-2020年我国化石能源消费情况

                              此外,开采过程尤其是露天开采过程会对区域生态存在一定扰动,并对原景观格局有一定影响,同时煤炭行业存在较高的资源和路径依赖性,产业结构单一,后生动力不足,不利于地方经济和社会可持续发展。因此,转型升级是煤炭企业追求自身发展和地方追求经济稳定增长的关键手段,是煤矿区可持续发展和行业高质量发展的关键内容。

                              2 “双碳”目标下煤炭行业转型发展的可行性

                              为保障国土生态安全、推进生态系统整治与修复,《煤炭工业发展“十三五”规划》对国内的煤炭生产布局展开了调整,推进煤炭产业向14个大型煤炭基地、134个矿区集中,重点建设露天煤矿、特大型和大型井工煤矿[1, 9]。2021年全国两会通过的“十四五”规划对生产生活方式绿色转型、现代能源体系建设做出重大部署,并为能源行业绿色转型指明方向,提出“减煤、稳油、增气、大力发展清洁能源”的战略思路[2]。“双碳”目标和“十四五”规划的提出,使得煤炭行业面临巨大挑战;而以煤炭为主的能源结构也决定了我国“双碳”目标的实现很大程度上需依靠煤炭行业的清洁生产和转型升级[8],这也从制度层面保障了煤炭行业转型发展的可行性。

                              以“煤炭行业转型”为关键词检索发现,国内外已有的众多研究机构从经济、政策制度、工程技术、资源环境、管理科学和社会科学等方面探讨了煤炭行业转型升级的意义和路径等内容,为煤炭行业转型升级提供了理论或技术支持。“煤炭行业转型”主题的研究文献统计如图3所示。

                              图3 “煤炭行业转型”主题的研究文献统计

                              3 “双碳”目标下我国煤炭行业转型发展路径

                              我国是最大的发展中国家,也是最大的煤炭生产、消费和碳排放国家,煤炭是我国的主体能源、也是高碳能源[8, 10]。为此,煤炭行业必须认识到,低碳转型发展是必由之路,必须尽早转变认知、坚定绿色转型升级目标、规划绿色发展路径,才能在未来的“生态文明时代”谋得发展[10]。同时,在巨大挑战和重大机遇下,煤炭行业需科学认知能源革命,合理把控其发展过程、推动其发展阶段的转变,促进行业健康、绿色发展,以实现短中期能源保障和清洁生产目标、长期能源结构转型和安全目标。

                              相对于欧美等国实现碳达峰和碳中和的计划时间表,我国“双碳”目标实现时间紧、任务重、难度大,因此需要科学规划设计和把控“双碳”目标的实现过程,分阶段逐步推进能源转型,不可一蹴而就[8]。而煤炭作为我国一段时间内不可替代的主体能源和重要原料,短期内难以被全面替代。因此,在综合考虑资源禀赋、能源安全、环境容量和社会经济水平等多种因素的基础上,煤炭行业发展应走煤炭清洁高效利用的绿色发展道路如图4所示。同时,在“双碳”目标不断推进的过程中,应避免出现依托煤炭资源而兴的“煤炭资源型城市(镇)”快速衰退的现象。煤炭资源型城市(镇)是我国实现“双碳”目标的主要承担者[1],也应该成为“双碳”目标实现的主要受益者,要在能源革命、生态文明建设的同时,落实区域协调发展、新型城镇化建设和乡村振兴等战略。

                              图4 我国煤炭行业转型发展路径

                              (1)煤炭绿色开采及煤矿区绿色发展。“双碳”目标对煤炭基地的核心要求为减少碳排放,通过开采技术体系升级创新和智能化开采,以及信息化和智能化的动态监管,提高生产效率和资源利用率,从源头减少碳排放和对煤矿区生态环境的扰动,实现绿色开采和区域绿色发展目标[1, 11-13]。通过坚持5R原则(减量化、再利用、再循环、再开发、再修复),对煤矿区土地利用结构、规模、方式和布局进行优化,推动煤矿区土地低碳利用,创新CCUS(二氧化碳的捕集、利用与封存)技术,实现煤矿区控制“碳源”型用地和增加“碳汇”型用地、即减排增汇的目标[6, 8, 14]。同时,煤矿企业要处理好生产经营和减排降碳的关系,以“双碳”目标为契机,依靠产业升级、技术进步、管理创新,推动煤炭资源低碳化开采和利用,实现更高质量、更有效益、更可持续发展[6]

                              (2)科学推进煤炭由主体能源转变为兜底保障能源。以风、光、水、氢能等清洁能源逐步代替煤、石油、天然气等化石能源是未来世界能源革命的重要方向,但是新能源存在间歇性、波动性等短板,未来新能源利用需要面对“调峰”的难题[15]。因此,新型电力系统需要依靠分布式能源、需要不同能源互补协同,保证电力系统稳定[16],而分布式能源利用方式为煤炭资源带来了新的发展定位[17]。一方面,通过“双侧”改革推进煤炭资源开发和利用方式的变革[8]:在供给侧,可将煤炭资源作为调控新型能源和电力系统的兜底保障性能源,实现新型能源系统稳定和煤炭资源控产减排的目标[17];在需求侧,广泛培育绿色低碳生活方式,从思想和行动上实现绿色节能的能源消费模式[8, 17]。另一方面,目前我国大型煤炭基地多分布于干旱半干旱气候条件下的中西部欠发达地区,地区发展在一定程度上依附于煤炭产业;因此,需要探索如何基于地区资源和环境特色,通过煤炭与地方特色清洁能源间的能源、技术和行业融合,实现分布式能源与地区共同发展的战略目标,保障地区能源体系转型和稳定发展[15]

                              (3)以国际和地区合作共同应对气候和能源挑战。煤炭资源的主导地位使“双碳”目标面临结构性压力,依托煤炭发展的区域需要突破资源禀赋和能源市场限制,形成新的经济增长点[8]。因此,可以通过借鉴吸收先进技术和经验,充分挖掘本地区的清洁能源优势,争取快速高效形成新的能源开发利用系统。例如,可借鉴德国大力发展氢能等清洁能源、丹麦在石油危机下改革能源系统和大力发展风能项目、乌拉圭发展风能和氢能能源体系等战略经验[18-19],在充分发挥区域特色的同时,积极寻求跨地域合作,形成完整联动的新能源产业链,挖掘并稳固新的经济增长点。

                              (4)立足碳交易市场驱动节能减排行动。全国碳排放权交易市场于2021年7月开市,为国内外碳交易搭建了平台[17]。该市场成立一方面可使煤炭等能源企业发现践行“双碳”目标的价值,从而在能源和资金要素的驱动下展开低成本和高效率的能源转型[20],另一方面为“绿水青山”提供转化载体,真正激发绿色产业发展动力[19]。需要注意的是,在展开碳交易的同时,要重视平等的碳排放权和减碳责任、专业科研人才培养、技术和工艺改造、形成标杆作用、法律和制度保障等[19, 21]

                              (5)多主体参与共促绿色低碳生活和生产方式。能源转型面临能源供应稳定性风险和安全问题、企业生产成本大幅增加、高碳企业随时面临资产搁置、地区发展失衡等挑战[17]。因此,需要政府继续推进绿色能源和产业投资,加快能源转型升级,需要市场调控价格机制和竞争环境,明晰各主体职责,同时需要社会全体思想和认知的转变,并赋予行动,从而形成政府推动、市场拉动、社会行动的运作结构[5, 8]。应充分认识到,我国实现“双碳”目标是推动自身健康持续发展和生态文明建设的本质需要,不是迫于任何国际压力;“双碳”目标的实现与我们每个人息息相关,要尽早接受“双碳”教育,实现个人生产生活方式低碳化与国家“双碳”目标实现的同步。

                              4 结语

                              在“双碳”目标下,煤炭行业要推进煤炭减量和清洁生产,积极主动参与国家能源转型大局,保障国家能源安全。煤炭行业转型过程中,要高度关注煤炭资源型城市(镇)的可持续发展问题,依托地区传统工业经济保障作用的同时,积极主动探索适宜的新经济增长点。“双碳”目标下,我国煤炭行业转型要围绕煤矿区绿色开采与发展、煤炭资源定位转变、经验借鉴、价值驱动、多主体参与5个方面全面展开。

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                              Exploration of the necessity and path of the coal industry transformation under the goals of carbon peak and carbon neutrality

                              WANG Shufei1, GAO Peng2

                              (1. School of Land Science and Technology, China University of Geosciences-Beijing, Haidian, Beijing 100083, China;2.Research Institute of Natural Resources and Asset Management, Beijing Suntop Planning Consulting Co., Ltd., Fengtai, Beijing 100070, China)

                              Abstract The transformation and upgrade of coal and coal industry are the key contents for the realization of carbon peak and carbon neutrality in China. Based on the statistical data of China's primary energy in Statistical Review of Word Energy from 1984 to 2020 published by BP, China's primary energy consumption structure and fossil energy consumption were analyzed, and the importance of coal to China's economic, social and ecological development was clarified, and the necessity and feasibility of the transformation and development of the coal industry were studied. Starting from the national energy development idea, and based on the requirements of the goals of carbon peak and carbon neutrality for the adjustment of China's energy supply and demand structure with coal as the main body, and the transformation and development path of China's coal industry under the goals of carbon peak and carbon neutrality was expounded, it was concluded that reducing the total amount of coal energy consumption was the primary choice, clean energy substitution was the main way, and distributed energy reserve, binding and flexible substitution were the key contents, advanced technology, policies and systems and social support were necessary guarantees.

                              Key words carbon peak; carbon neutrality; coal industry transformation; coal resources; energy consumption struction; primary energy; green development

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                              引用格式:王舒菲, 高鹏. “双碳”目标下煤炭行业转型必要性及路径探究[J]. 中国煤炭,2022,48(3):9-14. doi:10.19880/j.cnki.ccm.2022.03.002

                              WANG Shufei, GAO Peng.Exploration of the necessity and path of the coal industry transformation under the goals of carbon peak and carbon neutrality[J]. China Coal,2022,48(3):9-14. doi:10.19880/j.cnki.ccm.2022.03.002

                              作者简介:王舒菲(1995-),女,河北石家庄人,博士研究生,主要从事土地复垦与生态修复、资源型城市可持续发展的研究。E-mail:wangshufei1995@126.com

                              中图分类号 TD-9

                              文献标志码 A

                              (责任编辑 郭东芝)

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