(1.廈門大學中國能源政策研究院教授 2.中國礦業大學(北京)管理學院副教授)
(一)煤礦先進產能大幅提升,煤礦安全生產邁上新臺階
十年來,煤炭在我國一次能源生產中占據主體地位,占比雖有下降,仍然高達67%以上。全國煤炭產量先降后增,2021年達到41.3億噸。2022年1-8月,全國煤炭產量29.3億噸,同比增長11%,全年有望再創新高。2021年,大型煤炭企業采煤機械化程度提高到98.95%,煤礦單井產量規模提高到約92萬噸/年,大型煤炭企業原煤生產工效提高到8.79噸/工,較2012年6.43噸/工提高了36.7%。一些現代化大型煤礦安全生產水平已基本與發達國家同等開采條件煤礦持平,原煤生產的百萬噸死亡率由2010年的0.749下降至2021年的0.044。截至2020年底,全國建成年產120萬噸以上的大型現代化煤礦1200處以上,產量占全國的80%左右,其中,建成年產千萬噸級煤礦52處,產能8.2億噸/年。煤炭生產集約化、規模化、現代化、清潔化水平持續提升,大型現代化煤礦已成為全國煤炭生產的主體,煤炭供給質量顯著提高,煤炭的能源安全保障作用突出。
(二)煤炭綠色開采成績斐然,煤礦智能化建設取得積極進展
十年來,我國煤炭行業綠色開采取得積極進展,綠色礦山建設步伐加快,煤炭綠色開發利用方式基本形成,資源回收率、原煤入選率、共伴生資源綜合利用率、土地復墾率等都有顯著提升。煤炭行業持續推進資源開發與生態環境保護相協調,發展模式與生產形態正在發生轉變,逐步形成了礦區環境生態化、開采方式科學化、資源利用高效化、企業管理規范化和礦區社區和諧化的綠色協同發展方式。2021年,煤礦區生態環境質量穩定向好,礦區土地復墾率達57%。截至2021年底,納入全國綠色礦山名錄的煤炭企業共284家;煤炭工業清潔生產水平持續提升,煤礦生產綜合能耗逐年降低,加上煤礦用能結構變化,煤炭生產用能逐年降低。2021年,我國大型煤礦原煤生產綜合能耗、綜合電耗分別下降至10.4千克標煤/噸、20.7千瓦時/噸。原煤入選率已經提高到71.7%。由于煤礦瓦斯抽采利用率提高,煤炭開發過程中甲烷排放已大幅減少。同時,煤礦智能化建設進程加快。截至2021年底,全國400多處煤礦開展智能化建設,建成813個智能化采掘工作面,29種煤礦機器人在370余處礦井現場應用,一些煤礦實現"有人巡視、無人操作"智能化開采。煤礦智能化逐步由試點示范轉向大范圍推廣應用,煤炭行業的"智變"正在加速推進。
2021年,煤炭在我國一次能源消費結構中的比例為56%,仍是能源消費的主體。燃煤發電是電力供應的主力,占全國煤電裝機總量的46.7%,發電量占比60%,發電用煤占全國煤炭總消費的比重超過一半。我國已經建成全球最大的清潔煤電供應體系,超臨界和超超臨界先進煤電機組超過860臺,在全國煤電總裝機中占比超過一半。我國已建成世界上最大的超低排放火電廠群,達到超低排放限值的煤電機組約10.3億千瓦,占全國煤電總裝機容量93%。全國電力煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放量較2015年分別下降69%、73%、52%。2021年全國6000千瓦及以上火電廠供電煤耗為301.5克標準煤/千瓦時,較2015年下降13.5克標準煤/千瓦時;全國單位火電發電量二氧化碳排放約828克/千瓦時,較2015年下降22克/千瓦時。同時,現代煤化工產業發展取得長足進步,煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴、煤制乙二醇等現代煤化工技術已成熟,形成以內蒙古鄂爾多斯、陜西榆林、寧夏寧東、新疆準東、新疆哈密和山西晉北6大現代煤化工產業示范區。2021年,煤制油、煤(甲醇)制烯烴、煤制氣、煤(合成氣)制乙二醇產能,分別達到931萬噸/年、1672萬噸/年、61.25億立方米/年、675萬噸/年,具備建立大型煤炭深加工市場的條件。
我國供給側結構性改革實施以來,煤炭工業加快退出低效無效產能,并不斷鞏固去產能成果,提升生產保障水平,建設了一批安全高效的現代化礦井,持續提升煤炭供給體系質量。《煤炭工業發展"十三五"規劃》提出,到2020年基本建成集約、安全、高效、綠色的現代煤炭工業體系。全國煤炭開發總體布局是壓縮東部、限制中部和東北、優化西部。2017年,我國綠色礦山建設從理念到實踐又邁出堅實的一步,由原國土資源部等六部門聯合印發《關于加快建設綠色礦山的實施意見》。2019年,國家發展改革委等六部門研究制定的《30萬噸/年以下煤礦分類處置工作方案》提出,力爭到2021年底全國30萬噸/年以下煤礦數量減少至800處以內。2020年,由國家發展改革委等八部門聯合印發了《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》,明確了未來15年煤礦智能化發展目標。2021年以來,各地方與行業主管部門積極推動煤炭行業發展,主要產煤省市出臺多項涉煤政策,持續強化治理體系與治理能力建設,煤炭優質產能得到充分釋放。煤炭工業供給側改革對提升煤礦安全生產水平、保障煤炭穩定供應具有重要意義,引領了煤炭行業的高質量發展。
黨的十八大以來,國家層面持續推動煤炭清潔高效利用,《大氣污染防治行動計劃》《關于促進煤炭安全綠色開發和清潔高效利用的意見》《煤炭清潔高效利用行動計劃(2015-2020年)》《能源技術革命創新行動計劃(2016-2030年)》等一系列政策出臺,煤炭清潔高效利用受到高度重視。隨著先進煤電技術建設應用、落后煤電機組關停淘汰,我國煤電結構不斷優化,大容量、高參數、低排放的高效煤電機組比重持續提升。《煤炭深加工產業示范"十三五"規劃》提出,重點開展煤制油、煤制天然氣、低階煤分質利用、煤制化學品、煤炭和石油綜合利用等五類模式以及通用技術裝備的升級示范,將煤炭深加工產業培育成為我國現代能源體系的重要組成部分。2021年,在煤炭、電力供需偏緊的形勢下,"加強煤炭清潔高效利用,有序減量替代,推動煤電節能降碳改造、靈活性改造、供熱改造"進一步成為政策重點。2021年11月,國務院常務會議決定再設立2000億元支持煤炭清潔高效利用專項再貸款。2022年4月,人民銀行、外匯局在印發的通知中明確,優化支持煤炭清潔高效利用專項再貸款。2022年5月,國家發展改革委會同有關部門聯合發布《煤炭清潔高效利用重點領域標桿水平和基準水平(2022年版)》,明確能效和污染物排放的基準水平和標桿水平,推動煤炭洗選、燃煤發電、燃煤鍋爐供熱、煤炭轉化等重點領域節能減污降碳。
我國煤炭工程科技創新由跟蹤、模仿逐步升級到并跑、領跑,大型礦井建設、特厚煤層綜放開采技術已達到國際先進甚至領先水平。隨著煤礦瓦斯、沖擊地壓、水害、火災等防治體系不斷完善,先進技術裝備取得重大突破并大規模推廣應用,煤礦安全生產形勢持續向好。構建了煤礦區生態修復與水資源保護技術體系,煤炭綠色開發與智能精準開采技術體系逐步建立,保水開采、充填開采等技術取得突破并實現推廣應用,有效降低煤炭開發對地下水的影響,減少了礦區地表沉陷。自2014年我國建成首個智能化采煤工作面以來,智能地質保障、智能掘進、智能采煤、智能運輸等關鍵核心系統取得技術及應用突破,探索出適合不同區域、不同煤層條件的煤礦智能化建設模式。煤炭清潔高效利用技術也已實現全面領先,火電廠超低排放、燃煤煙氣治理技術裝備達到世界領先水平。我國已實現高參數、大容量超超臨界燃煤機組自主研發和制造,主要參數達到世界先進水平,建成全球發電能效最高、在建單機容量最大的燃煤機組,供電煤耗最低降至270克/千瓦時以下;百萬千瓦空冷發電機組、二次再熱技術、大型循環流化床發電等技術均世界領先。在大型先進煤氣化、煤直接制油、煤間接制油、煤制乙二醇、大型煤制甲醇、煤制烯烴等技術方面取得了重大突破,技術發展水平呈現出"部分并跑、個別領跑"的良好局面。
煤炭工業重視紅色基因傳承、科技進步和人才培養,堅持煤炭清潔高效利用的大方向,正視挑戰、直面困難。十年來,煤炭行業對管理體制、產業結構、發展模式進行不斷改革創新。全行業開拓思路,銳意進取,加快從規模速度向質量效益發展轉變,努力實現全行業降本增效。煤炭企業不斷適應新環境的變化和市場競爭的要求,逐漸開闊思路,大力推進煤炭經濟發展方式轉變和結構調整,提升發展質量和效益。煤炭企業積極拓展新業務,深入推動兼并重組、優化布局和轉型升級,依托傳統業務優勢,實現煤基產業鏈向下延伸,同時轉變觀念,積極涉足新能源、新材料等其他業務領域,拓寬經營版圖。十年來,我國煤炭產業集中度持續提升,產業結構得到優化,上下游一體化融合發展,培育出一批具有較強國際競爭力的大型企業集團。
十年來,煤炭行業經受住了復雜多變的國內外形勢考驗,創新了發展思路和發展方式,煤炭、煤電產業基礎得到不斷夯實,煤炭的主體能源地位更為穩固,煤炭工業轉型升級步伐加快,為下一階段煤炭發展奠定了堅實基礎。在未來較長時期內,煤炭仍將是現代能源體系的基石,是穩定經濟、可清潔利用和自主保障率最高的能源。必須客觀清醒地認識新時期煤炭的地位和作用,在推進能源革命、建設能源強國征程中充分發揮煤炭的"光和熱"。
可再生能源替代煤炭成為基礎能源,短期內難以實現,煤炭基礎能源地位和資源優勢依然明顯。特別是在碳達峰之前,煤炭生產供給能力、產業規模及能源結構占比、經濟性與消費靈活性等方面存在明顯優勢。隨著具有波動性特點的風電、光伏發電等新能源大規模發展,電力供應不確定性大幅增加,配置充足的靈活調節電源對于保障電力供需平衡、維護電力系統安全穩定運行至關重要。煤炭將長期發揮兜底保障作用,助力能源保供的兜底(能源供應的壓艙石與穩定器)、油氣安全的兜底(煤制油托底國家油品戰略安全,多元化的煤基燃氣供應潛力巨大)和電熱供應的兜底(電力熱力供應的主體與電網調峰基礎)。應科學把握能源發展階段、發展路徑以及轉型節奏,充分發揮好煤炭和煤電的兜底保障作用,充分認識與評估煤炭與煤電在服務新能源發展過程中的綜合價值,保持合理的市場價格并提供可持續發展的環境,實現煤炭與其他能源競合發展、創新融合發展,促進現代能源體系建設與經濟社會發展。
智能化、數字化將是未來煤炭行業發展的趨勢,煤礦智能化建設、煤炭企業數字化轉型為煤炭工業高質量發展帶來重大機遇。煤炭行業數字化轉型是以煤礦智能化建設為基礎,以數據要素創新驅動為核心,由新一代信息技術引發的煤炭生產方式變革與價值體系重構。煤炭工業真正成為高科技行業,將徹底改變煤礦工人的生產作業環境,提高從業人員的職業幸福感。應加快發展以煤礦智能化為支撐的柔性生產供給體系,推動煤炭企業提質增效,確保安全高效綠色發展。構建柔韌協同的煤炭工業新形態,超前應對各種能源安全風險,合理布局、釋放和儲備先進產能。同時,積極拓展煤炭行業發展空間,主動向"泛礦業"和"泛能源"產業轉型發展。對煤炭企業而言,主動應對與適應綠色低碳發展潮流,積極探索新型商業模式,如煤炭生產-發電-供熱一體化運營模式及煤炭與新能源產業互補融合發展模式,尋找適宜煤炭行業與企業的低碳發展路徑,加快布局碳中和相關技術及新興產業,以實際行動創造新的發展機會和發展空間。
"雙碳"目標對煤炭行業是重大壓力,也是新的動力,應積極探索減碳有效途徑與工程技術手段。碳達峰之前,應側重于提高能效,加快實現原煤應選盡選,積極推進煤炭清潔高效利用,對標先進,進一步降低供電煤耗,加強燃煤發電對新型電力系統發展的支撐,解決調峰低負荷工況下的安全性、經濟性和環保性問題。2021年10月,國家發展改革委、國家能源局聯合印發的《全國煤電機組改造升級實施方案》已經提出,"十四五"期間,煤電機組節煤降耗改造規模不低于3.5億千瓦、供熱改造規模力爭達到5000萬千瓦、靈活性改造完成2億千瓦。同時,繼續加強綠色礦山建設,開展無廢礦區、生態礦區建設,助力2035年美麗中國目標的實現。除了煤炭,煤礦區還有大量的土地、風、光等其他資源,可利用地面和地下空間發展礦區農林業和新能源產業。此外,應積極研發煤炭地下氣化技術、煤層氣開發技術、整體煤氣化燃料電池發電技術、化石能源碳循環與利用技術,實現CCUS技術規模化、全流程應用,創新研究發展二氧化碳回收、循環和資源化利用。煤炭作為原料在現代煤化工和煤基高端材料生產方面仍有潛力,還應推動煤炭由燃料向燃料和原料并重轉變,促進煤化工產業的高端化、多元化、低碳化發展。