谢和平院士：实现“双碳”目标并不意味着现在大幅退出煤炭将煤炭行业打造成碳中和技术突破的发源地

文章来源:中国煤炭报碳交易网2022-07-20 10:14

煤炭碳中和发展的重点任务

实现煤炭碳中和需要布局哪些重点任务？

谢和平介绍，需要布局六大重点任务。

一是加大力度勘探符合煤炭科学产能要求的煤炭资源（资源保障）。探索应用国内外、行业内外先进勘探技术，进一步增强煤炭资源勘探手段和方法，提高煤炭资源探明程度，加快新增符合科学产能条件的煤炭资源量勘查，提高煤炭科学产能资源接续能力。

二是建设煤炭科学产能全国支撑基地（产能保障）。统筹考虑煤炭资源量、赋存条件、生态红线划设等多重因素，建设山西、陕北、内蒙古东部、内蒙古西部、新疆五大煤炭科学产能支撑基地。

三是推进柔性煤炭科学产能建设（经济运行应急保障）。围绕煤炭产量需求波动幅度加大的新形势新要求，支持和鼓动云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等新一代信息技术在煤矿的应用，推进可低成本宽负荷调节的无人柔性煤炭科学产能矿井建设，实现柔性生产提高煤炭供应调节能力，为经济运行应急提供保障。

四是研究制定能源安全下的煤炭科学产能储备战略（国家能源安全保障）。科学研判可再生能源发展、地缘政治变化等复杂形势下，保障我国能源安全对煤炭科学产能的最大需求，研究制定能源安全下煤炭科学产能储备战略。统一规划支撑科学产能的煤炭资源调查评价、勘查和开发利用，建立安全可靠的资源储备、产能储备。

五是加快煤炭科学产能支撑力科技攻关（技术保障）。厘清煤炭勘查、开发、利用碳减排相关技术的研究基础和攻关需求，筛选一批有自主知识产权、有较强产学研合作依托、有配套投入保障、有研发平台和人才队伍支撑的重点方向，集中资源予以立项支持。鼓励科研机构和企业联合开展绿色低碳开采各领域基础研究、前沿探索，提高煤炭科学产能关键核心技术攻关能力，支撑高水平的煤炭科学产能建设。

六是构建适应碳中和要求的多能互补的煤矿清洁能源系统。探索风能、太阳能等可再生能源制氢耦合煤清洁转化新路径，通过氢能从产业链上实现可再生能源与煤转化耦合，与煤化工的CCUS集成，形成综合转化技术体系。充分利用煤炭的稳定性和可再生能源的低/零碳排放优势，构建适应碳中和要求的多能互补的煤矿清洁能源系统。

将技术突破作为核心变量

“碳中和目标下，我国能源发展应该重点落在技术创新上，即大力发展节能技术，提高能源利用效率，减少能源增量；大力发展新能源技术（‘风电/光电+储能’技术等），优化电力结构；大力发展低碳清洁煤炭开发利用（‘清洁煤电+CCUS’技术等），大力发展少碳—用碳—零碳能源原理创新与颠覆性技术。”谢和平说。

“我国治理酸雨的二氧化硫减排实践为煤炭碳中和提供了借鉴。以政策倒逼技术进步，以先进技术推进减排。”谢和平举例。

20世纪90年代，我国一些地区燃用高硫煤，设备未采取脱硫措施，致使二氧化硫排放量不断增加，造成严重的酸雨污染。1995年，国务院批准划定酸雨控制区与二氧化硫污染控制区；1996年，提出实施包括二氧化硫在内的污染物排放总量控制。此后逐步严格排放标准、收缩排放总量控制限制，以政策倒逼燃煤污染物控制技术进步。2000年以后，加快已有燃煤电厂脱硫设施建设，持续研发并应用燃煤二氧化硫超低排放技术，逐渐建成全球最大的清洁煤电供应体系，煤炭消费量增长15.8%，二氧化硫排放量下降近80%。

“技术进步彻底颠覆了‘控制二氧化硫排放必然减少煤炭消费’的原有认识，突破了二氧化硫减排对煤炭消费的约束。”谢和平说。

“逐步强化的政策措施将倒逼煤炭从以往的鼓励性自主碳排放控制转向政策硬约束的强制性碳减排碳处理。因此，应加大加快煤炭开发利用减碳、用碳、固碳、零碳、负碳等技术研发应用。”谢和平认为，在少碳方面，发展化石能源清洁低碳新技术、二氧化碳捕集新原理与新技术等；在用碳方面，发展二氧化碳矿化发电颠覆性技术、二氧化碳驱油气利用原理与技术等；在无碳方面，近零碳排放的直接煤固体燃料电池发电新技术、新能源技术如风能太阳能生物质地热发电海水制氢等。

据了解，谢和平团队在上述技术方面，正在从基础研究走向工业扩试。以二氧化碳电化学捕捉新技术为例，初步成果显示，该技术能耗仅为67千瓦时/吨，成本约为9.4美元/吨二氧化碳。此外，自2011年开始，四川大学、深圳大学等院校，也在探索碳中和新原理新技术攻关，包括低能耗二氧化碳捕集新原理新技术、二氧化碳矿化发电颠覆性技术、二氧化碳能源化资源化利用催化转化技术、零碳排放的直接煤燃料电池发电技术等。