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“双碳”目标下CCUS在引领煤炭行业低碳转型过程中的作用

作者：陆诗建

来源：《可持续发展经济导刊》2021年第11期

????????中国的碳排放主要来自煤炭能源消费，实现“双碳”目标的关键在煤炭。结合当前国际能源利用现状，在笔者看来，碳达峰碳中和给煤炭行业带来的挑战前所未有，带来的机遇也不可多得。煤炭对中国能源安全的“兜底保障”作用是中国低碳清洁安全高效能源体系构建的重要基础;煤炭的低碳清洁高效利用是“能源替代”的重要内涵，也可能成为煤炭行业转型发展当前阶段的重要特征;碳捕集利用与封存技术（CCUS）是实现煤炭低碳洁净高效利用的关键技术中的关键，实现CCUS超前大规模商业化部署任务紧迫，需要加快进度。

????????全球能源科技现状：

????????绿色低碳是创新的主要方向

????????当前，新一轮能源技术革命正在孕育兴起，新的能源科技成果不断涌现，正在并将持续改变世界能源格局。非常规油气勘探开发技术在北美率先取得突破，页岩气和致密油成为油气储量及产量新增长点，海洋油气勘探开发作业水深记录不断取得突破;主要国家均开展了700℃超超临界燃煤发电技术研发工作，整体煤气化联合循环技术、捕集捉与封存技术、增压富氧燃烧等技术快速发展。燃气轮机初温和效率进一步提高，H级机组已实现商业化，以氢为燃料的燃气轮机正在快速发展;三代核电技术逐渐成为新建机组主流技术，四代核电技术、小型模块式反应堆、先进核燃料及循环技术研发不断取得突破;风电技术发展将深海、高空风能开发提上日程，太阳能电池组件效率不断提高，光热发电技术开始规模化示范，生物质能利用技术多元化发展;电网技术与信息技术融合不断深化，电气设备新材料技术得到广泛应用，部分储能技术已实现商业化应用。可再生能源正逐步成为新增电力的重要来源，电网结构和运行模式都将发生重大变化。

????????近年来，主要能源大国均出台了一系列法律法规和政策措施，采取行动加快能源科技创新。美国发布了《全面能源战略》等战略计划，将“科学与能源”确立为第一战略主题，提出形成从基础研究到最终市场解决方案的完整能源科技创新链条，强调加快发展低碳技术，已陆续出台了提高能效、发展太阳能、四代和小型模块化核能等清洁电力新计划。日本出台了《面向2030年能源环境创新战略》等战略计划，提出了能源保障、环境、经济效益和安全并举的方针，继续支持发展核能，推进节能和可再生能源，发展新储能技术，发展整体煤气化联合循环（IGCC）、整体煤气化燃料电池循环等先进煤炭利用技术。欧盟制定了《2050能源技术路线图》等战略计划，突出可再生能源在能源供应中的主体地位，提出了智能电网、碳捕集利用与封存（CCUS）、核聚变以及能源效率等方向的发展思路，启动了欧洲核聚变联合研究计划。

????????纵观全球能源技术发展动态和主要能源大国推动能源科技创新的举措，可以得出以下结论和启示：一是能源技术创新进入高度活跃期，新兴能源技术正以前所未有的速度加快迭代，对世界能源格局和经济发展将产生重大而深远的影响。二是绿色低碳是能源技术创新的主要方向，集中在传统化石能源清洁高效利用、新能源大规模开发利用、核能安全利用、能源互联网和大规模储能以及先进能源装备及关键材料等重点领域。三是世界主要国家均把能源技术视为新一轮科技革命和产业革命的突破口，制定各种政策措施抢占发展制高点，增强国家竞争力和保持领先地位。

????????我国实现“双碳”目标的关键在煤炭

????????世界碳排放主要来自化石能源消费，中国碳排放超过80%来自煤炭能源消费，因此，我国实现“双碳”目标的关键在煤炭。2020年化石能源活动CO2排放量390亿吨，其中CO2排放量占温室气体排放量的73%，化石能源消费产生的CO2约占排放总量的90%。对于我国，化石能源活动CO2排放量98亿吨左右;煤炭消费产生CO275亿吨，煤炭在化石能源产生CO2的占比79%;石油产生CO2的占比为14%，天然气产生CO2的占比为7%。因此，煤炭占据我国碳排放的主体，是主要减排对象，面临着巨大挑战。

????????1.能源革命（能源替代）和煤炭行业转型发展的挑战。随着能源替代进程加快，我国严格控制化石能源消费，煤炭在一次能源消费中的占比显著降低，2020年为56.8%，“十五五”时期煤炭消费总量将逐步减少。因此，煤炭行业要有危机意识，加快自身技术开发与潜力挖掘，尽快从“被能源革命的对象”变为“自我革命者”。

????????2.新能源体系构建和格局变化的挑战。我国正在构建清洁低碳安全高效能源体系，新能源得到极大的重视和投入，地位快速提升，煤炭主体能源的地位将逐步发生改变。煤炭对中国能源安全的“兜底保障”作用是中国低碳清洁安全高效能源体系构建的重要基础，如何实现煤炭行业的低碳清洁化转型升级是未来需要重点考虑