切实推进煤炭清洁高效利用，可以从哪些方面发力呢

首先我国煤炭技术含量高，生产效率高。煤炭生产效率也称为生产人机工程学，即一个普通工人一天工作的煤炭产量。技术进步推动我国煤矿机械化水平和单井产量规模逐步提高，带动煤炭生产效率快速提高。智慧绿色已成为煤炭生产的新趋势。煤矿安全得到根本改善。我国煤炭资源普遍埋深，采煤以地下煤矿为主。井下环境复杂，灾害风险因素多，煤矿安全生产面临巨大挑战。

其次矿石容量和外观良好。根据新发布的绿色矿山建设标准要求，煤矿在矿山外观、矿区绿化、废弃物排放、生态保护与修复等方面有更高的约束性要求。为进一步贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，绿矿对矿区功能分区进行了合理布局。矿山外观与地表、植被等周边自然环境和谐统一，绿化覆盖率达100%。矿区花园实现“三季花四时绿”，煤矿环境堪比大学校园。

未来煤矿建设趋势将会走寡头垄断的产业结构。在长期的市场竞争和政府引导下，煤炭行业进入生命周期成熟期，生产效率高，生产成本稳步下降。四大煤炭企业占据90%以上的市场份额。这种产业结构既符合规模经济的要求，又保持了相当大的竞争活力，适合长期稳定发展。

要知道煤炭产业是指以开采煤炭资源为主的产业。它是国家能源的主要来源之一，也是国民经济的重要支柱之一。煤炭在我国能源中的主导地位不会改变。虽然比重呈缓慢下降趋势，但煤炭在我国能源市场的主导地位不会改变，当前国民经济的发展离不开煤炭。煤炭产业高质量发展面临多重挑战。新能源、清洁能源替代煤炭步伐加快；煤炭需求增速放缓；煤炭清洁高效利用迫在眉睫。

“双碳”背景下煤炭行业高质量发展探讨

欧凯 张宁 吴立新 索婷

（煤炭工业规划设计研究院有限公司）

新中国成立以来，在党中央、国务院的正确领导下，煤炭工业在百业待兴的基础上起步，在艰苦奋斗中前进，在改革开放中发展，尤其是进入新时代以来，行业发展不断实现新突破，取得了举世瞩目的成就。近两年，碳达峰碳中和目标背景下煤炭消费减量，煤炭消费比重下降，煤炭行业发展受到一定影响，同时也给煤炭行业带来转型升级的机遇。

一、煤炭工业具备高质量发展基础

在一代代煤炭人的艰苦奋斗下，煤炭行业从无到有，煤炭工业从小到大、由弱到强，实现了从起步、腾飞到跨越的巨变，作为我国重要的能源基础产业，为国民经济和 社会 发展注入了强大动力。

（一）对国家经济 社会 发展的能源供应保障能力增强

我国煤矿“三机一架”的装备制造能力处在世界前列，年产千万吨综采技术和装备达到世界领先水平。行业持续推动化解过剩产能、淘汰落后产能、建设先进产能，全国煤炭供给质量显著提高。“十三五”期间，全国累计退出煤矿5500处左右、退出落后煤炭产能10亿吨/年以上，安置职工100万人左右，超额完成化解过剩产能目标。截至2020年底，全国建成年产120万吨以上的大型现代化煤矿约1200处，产量占全国煤炭产量的80%左右，其中，建成年产千万吨级煤矿52处，产能8.2亿吨/年。全国年产30万吨以下的煤矿1129处，产能1.48亿吨/年左右。

自新中国成立至2020年底，煤炭行业贡献了约924亿吨煤炭。我国煤炭年产量由 1949年的3432万吨，增加到1978年的6.8亿吨，到2013年的最高点为39.7亿吨，2020年产量为39亿吨，支撑了我国GDP由1978年的3645亿元增加到2020年的101万亿元。煤矿安全法律法规标准体系不断完善，煤矿安全生产责任制度体系不断健全，安全 科技 装备水平大幅提升，安全生产投入大幅增加，煤矿职工安全培训不断强化，促进煤矿安全生产形势有了明显好转。煤炭百万吨死亡率由1978年的9.713下降至2020年的0.059。煤炭安全供应保障能力实现跨越式提升。

（二）具备高质量发展的 科技 创新能力

煤炭行业技术创新体系不断健全完善， 科技 创新驱动发展的能力显著增强。特厚煤层综放开采、煤与瓦斯共采、燃煤超低排放发电、高效煤粉型工业锅炉、现代煤化工技术等达到国际领先水平。充填开采、保水开采、煤与瓦斯共采、无煤柱开采等煤炭绿色开采技术得到推广应用，煤炭资源回收率显著提升。煤矿机械化、自动化、智能化、数字化、绿色化转型全面提速。2020年 ，原煤入洗率达到74.1%，比2015年提高8.2个百分点。矿井水综合利用率、煤矸石综合利用处置率、井下瓦斯抽采利用率分别达到78.7%、72.2%、44.8%。建成400多个智能化采掘工作面，实现了地面一键启动，井下有人巡视、无人值守。采煤、钻锚、巡检等10种煤矿机器人在井下实施作业，71处煤矿列入国家首批智能化示范建设煤矿。

煤炭由单一燃料向燃料与原料并重转变取得新进展。2020年，煤制油、煤制烯烃、煤制气、煤制乙二醇产能分别达到931万吨/年、1582万吨/年、51亿立方米/年、489万吨/年。煤炭上下游产业融合发展，煤电、煤焦、煤化、煤钢一体化发展趋势明显。

（三）不断完善的市场化体系为高质量发展提供制度保障

新中国成立以来，煤炭工业生产力水平不断提升，同时，也在不断进行体制改革 探索 ，从最开始的完全计划经济，到计划经济和市场相结合，再到完全市场化，为国家经济体制和市场化改革提供了实践样本。

我国煤炭工业完成从新中国成立初期的计划经济体制，到改革开放时期的政府定价向市场化定价转变。1993年开始，我国确立了以市场形成价格为主的煤炭价格机制。1994年1月，国家取消了统一的煤炭计划价格，除电煤实行政府指导价外，其他煤炭全部放开。2004年，我国建立煤电价格联动机制，形成电煤价格“双轨制”。2013年，煤炭价格实现完全市场化定价，市场在配置资源中的决定性作用越来越突出。2016年以来，煤炭行业作为推动供给侧结构性改革的试点行业，煤炭上下游企业逐渐建立了中长期合同制度和“基础价+浮动价”的定价机制，发挥了煤炭市场平稳运行“压舱石”和“稳定器”的作用。2021年9月26日召开的国务院常务会议决定，对尚未实现市场化交易的燃煤发电电量，从2022年1月1日起，取消煤电价格联动机制，将现行标杆上网电价机制，改为“基准价+上下浮动”的市场化机制。这意味着，我国将告别已经实行了15年的煤电价格联动机制。

二、“双碳”目标下煤炭高质量发展对能源低碳转型将发挥重要支撑作用

以煤为主的能源资源禀赋，决定了未来相当长一段时间我国经济 社会 发展仍将离不开煤炭。在碳达峰碳中和过程中，仍需要煤炭发挥基础能源作用，为经济 社会 发展提供能源兜底保障。

（一）煤炭是新能源发展的有力支撑

“双碳”目标下，风、光等可再生能源发电成为增量电力供应的主要来源。近年来，我国大力发展新能源技术，非化石能源发电在我国电力结构中的占比显著上升。然而，受气候、天气、光照等人为不可控的自然条件影响，可再生能源供给能力不确定性大，提供的主要是能源量，能源供应和调节能力有限。可再生能源大比例接入电网，给电网的安全稳定运行带来严峻挑战，需要清洁高效的燃煤发电等灵活性电源作为调峰电源平抑电力波动。我国在大力发展风能、太阳能等可再生能源发电技术，逐步提高非化石能源发电占比，持续优化电力结构的过程中，仍需要煤炭煤电的有力支撑。预计到2060年实现碳中和后，燃煤发电装机规模仍需保持3亿至4亿千瓦，年耗煤量3.9 亿吨 6.4亿吨。

（二）煤炭是能源安全的“压舱石”

能源安全稳定供应是一个国家安全的保障和强盛的基石。在国际能源博弈和地缘政治冲突不断加剧的背景下，煤炭依然是国家能源安全的“压舱石”，短期内没有资源能替代煤炭的兜底保障作用。应当深刻认识我国能源资源禀赋、经济 社会 发展要求和能源发展规律。2020年12月21日，国务院新闻办公室发布《新时代的中国能源发展》白皮书，明确提出推进煤炭安全智能绿色开发利用，努力建设集约、安全、高效、清洁的煤炭工业体系，煤炭仍然是我国最经济安全的能源资源。

煤炭具备适应我国能源需求变化的开发能力，具有开发利用的成本优势，煤炭清洁高效转化技术经过“技术示范”“升级示范”已趋于成熟，具备短期内形成大规模油气接续能力的基础，应当充分发挥煤炭在平衡能源品种中的作用，保障我国能源安全。

三、“双碳”目标下煤炭行业迎来高质量发展机遇

“双碳”目标对于煤炭行业既是巨大挑战，也是空前机遇。在挑战与机遇并存下，煤炭行业势必迎来新一轮技术升级和产业转型。煤炭行业由自动化向智能化、无人化迈进，由超低排放向近零排放、零排放迈进。可以预见的是，自2021年到2060年，煤炭在能源消费中的占比将逐步下降，由主体能源转变为基础能源，再由基础能源转变为保障能源，最后转变为支撑能源，也代表着我国煤炭行业将向着绿色智能的方向快速迈进。

（一）依托技术革新，向高质量高技术产业发展

当前煤炭行业正处于第四次煤炭技术革命时期，应当以此次技术革命为契机，推动煤炭产业向着数字化、智能化的新产业和新业态转型。“双碳”目标下，煤炭产量将回归合理规模，走高质量发展、高端发展之路，迈向更加重视生产、加工、储运、消费全过程安全、绿色、低碳、经济的存量时代，走优质、高效、洁净、低耗的能源可持续发展道路。

未来将有更多煤矿采用高效节能的技术和设备，着力建设碳中和示范矿区引领工程，开展余热、余压、节水、节材等综合利用节能项目，持续优化煤炭开发利用工艺、技术和系统性管理，提高煤炭资源开发利用效率。

逐步将煤矿开采由机械化、自动化向数字化升级，打造采掘智能化、井下无人化、地面无煤化，最大限度地减少采煤过程对生态环境的破坏。聚焦“绿色开采、清洁利用、生态治理”的产业方向，构建实时透明的煤矿采运、洗选、治理等数据链条，不断优化智慧决策模型，建设现代化煤炭经济体系，将数字技术融入到煤炭资源的开发、加工、利用全产业链，全面提升煤炭的管理治理水平和综合利用效率。最终步入井下无人、地上无煤的煤炭工业5.0时代，实现深地原位利用，煤、电、气、热、水、油实现一体化供应，以及太阳能、风能、抽水蓄能与煤炭协同开发，基本实现近零排放。

（二）依托生态修复，打造绿色经济新的增长点

在淘汰落后产能的过程中，废弃矿区也在逐渐增加。可以通过矿区生态修复来增加生态碳汇。未来亟需开展全生命周期矿山生态修复理论与技术链，重点包括减沉保水协调开采、充填开采、土壤修复与生物多样性恢复关键技术等。选择适应性强、生长良好的树种和草种进行造林绿化，通过“地貌重塑、土壤重构、植被重建、景观重现、生物多样性重组与保护”工程技术对矿区损毁土地进行修复，改善土壤理化性质，创造新的经济效益，提高土壤碳截获能力，增加植物碳储量。

矿井空间包括矿区地面空间和地下空间。数据显示，我国煤矿塌陷区面积超过两万平方公里，井下空间体积超过156亿立方米，空间利用潜力巨大。例如，以发展煤基综合能源基地为目标，矿井地面空间利用包括发展风、光电站；井下空间利用包括开发抽水蓄能电站、化学储能、地热能开发、二氧化碳封存等。当前矿井空间初步开发，仅包括建设地面光伏电站、井下博览馆等，未来可利用矿井空间发展可再生能源、现代农业、现代医疗等。预计到2030年，我国关闭或废弃矿井将达到1.5万处，大量土地资源被闲置。而与此同时，随着我国光伏产业发展迅猛，可利用建设光伏电站的土地愈发紧缺。因而利用采矿沉陷区进行光伏电站建设，把光伏发电和矿山生态治理相结合，既能解决土地资源有效利用问题，又对生态环境治理具有积极意义。

（三）依托多能互补，建设高效、绿色、经济的综合能源基地

煤炭与可再生能源具有良好的互补性。煤炭与可再生能源在燃烧和化学转化方面的耦合，逐步形成模式，突破了一系列技术难点，为煤炭与可再生能源深度耦合提供了良好基础。同时，煤矿区具有发展可再生能源的先天优势，除了丰富的煤炭资源外，还有大量的土地、风、光等其他资源，采煤沉陷区可为燃煤发电和风光发电深度耦合提供土地资源。煤矿井巷和采空区形成的地下空间，可用于抽水蓄能、井下碳吸附和碳储存、地热能等开发利用。

煤炭企业具备主动发展新能源的条件，可以充分发挥煤矿区优势，以煤电为核心，与太阳能发电、风电协同发展，构建多能互补的清洁能源系统，将煤矿区建设成为地面－井下一体化的风、光、电、热、气多元协同的综合能源基地。

四、结语

立足我国能源资源条件和经济 社会 发展需求，对标“双碳”目标实现，依托 科技 创新和系统性变革，通过高效转化和循环利用，煤炭将更多用于生产煤基高端化工品和碳材料等精品；通过与可再生能源等多元互补，煤矿将成为现代能源供应系统基地；通过充分利用煤矿区地面地下空间和资源，煤矿区将成为清洁能源生产基地；煤炭企业将成为新能源开发的参与者、煤基高端材料和高价值产品的引领者。

深入推进能源革命加强煤炭清洁高效利用。

立足我国能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动。深入推进能源革命，加强煤炭清洁高效利用，加快规划建设新型能源体系。积极参与应对气候变化全球治理。

能源强度和碳强度逐步下降是走向碳达峰的必要步骤。虽然近年来我国的能源强度和碳强度已经有了明显降低，但目前仍明显高于世界平均水平，比发达国家高得很多。同时，产业结构偏重、能源结构偏煤、效率偏低、高碳发展路径依赖惯性大等四大挑战不可忽视。

“实现‘双碳’目标是一个复杂的系统工程，是一个长达几十年的科学转型过程，政策性很强，需要把握好节奏，积极而稳妥，防止一刀切、简单化，同时也要防止转型不力带来落后和无效投资。

行动：

发展清洁能源不仅需要发挥企业的生力军作用，而且需要全社会的共同参与。企业是推动清洁能源发展的主力军、生力军，无论是清洁能源的科技创新还是清洁能源项目的开发建设、运营以及清洁能源的消纳利用，都需要企业的积极参与、创新性参与，同时也需要全社会的积极参与。

发展可再生能源不仅仅是发电端和输电端的事，电力消费者也应该参与到这个过程中，这样才能更好地形成全社会共识。

煤炭清洁高效利用指煤炭洗选、燃料发电、清洁转化、分散燃烧等环节清洁和高效利用，关注效率提升和传统污染物控制。

在科技部“高效灵活二次再热发电机组研制及工程示范”项目中，包含两台660兆瓦超超临界二次再热机组。传统超超临界一次再热机组的发电效率一般为46%左右，而应用了二次再热技术后，发电效率可提升到48%以上。

在此基础上，2021年两台超超临界二次再热机组全年烟尘排放、二氧化硫、氮氧化物浓度均值比国家大气污染物超低排放标准低了一半左右，实现大气污染物超低排放。

新时代煤炭清洁高效利用，还要遵循“三高三低”特征，即：高效率、高安全度、高水平人才

首先，煤炭生产、运输和消费各环节应充分利用先进技术，做到节约高效；其次，要保证生产安全，使煤炭行业成为高安全度的行业；还要造就一支符合行业发展需求、能够引领行业进步的高水平人才队伍。三低是指低损害、低排放、低伤害。

最大程度降低煤炭开采对生态环境的影响；实现污染物、温室气体近零排放；改善矿井工作环境，保障煤炭行业从业者的身心健康。

加快推动煤炭清洁高效利用积极发展新能源扩大新能源在交通运输、数据中心等领域的运用。

日前，国务院印发《关于支持贵州在新时代西部大开发上闯新路的意见》，提出：持之以恒推进生态文明建设，将从6个方面积极推进低碳循环发展。

贵州省毕节市黔西市新能源公交车，让市民共享城市低碳环保。

1.加快推动煤炭清洁高效利用，积极发展新能源，扩大新能源在交通运输、数据中心等领域的应用。

2.强化能源消费强度和总量双控，落实重点领域节能降碳要求，力争新建项目能效达到标杆水平，引导存量项目分类有序开展节能改造升级。贵州省安顺市紫云苗族布依族自治县格凸河镇落科村，脱贫户给碳汇林悬挂标识牌。

3.巩固森林生态系统碳汇能力，发挥森林固碳效益。探索实施碳捕获、利用与封存（CCUS）示范工程，有序开展煤炭地下气化、规模化碳捕获利用和岩溶地质碳捕获封存等试点。

4.推进工业资源综合利用基地建设，推动工业固体废物和再生资源规模化、高值化利用。稳步推进“无废城市”建设。

燃烧时注意通风，留有足够的空隙，让它充分燃烧。烧尽后的煤砟子在冬天可以趁热铺到一些容易使人摔倒的地翻上，防滑。

煤通过隔绝空气高温分馏可以得到焦炭、煤焦油、焦炉煤气等，焦炭和焦炉煤气可以做燃料，热值高，而且污染很小；煤焦油是一种含有多种重要化工原料的资源，可以提取香精，制炸药、尼龙等。这样煤就得到了综合利用，同时也减少了对环境的污染。

工艺性质

煤的工艺性质是工业评价合理用煤的依据，主要包括粘结性、结焦性、发热量、化学反应性、热稳定性、焦油产率和可选性等。粘结性是指煤在高温干馏中产生胶质体，使煤粒相互粘结成块的性能。粘结性是评价炼焦用煤的主要指标。

结焦性是指在炼焦炉中能炼出适合高炉用的有足够强度的冶金焦炭的性质。发热量是指单位质量的煤在完全燃烧时所产生的热量。煤的发热量是煤质的重要指标，是计算热平衡、耗煤量、热效率等的依据。

以上内容参考：百度百科-煤

中国是世界上最大的煤炭生产国和煤炭消费国。煤炭是中国的主要一次能源，是国民经济的重要支柱。但是，不可否认，煤炭在开发、利用、运输等过程中产生的污染，对环境造成的严重影响，已引起国人和周边国家的关注。为此，分析煤炭污染产生的原因，寻求有效的对策，减轻煤炭污染，加强环境保护势在必行。煤在燃烧过程中主要造成的是空气污染，它产生的许多有害气体，主要有二氧化硫、硫化氢、一氧化氮等，其中二氧化硫是最多的。

全国约有50万台工业锅炉，年耗煤约3.5亿吨，锅炉平均热效率仅60％左右，原因是锅炉容量小、效率低、污染大、煤耗高。国外单台工业锅炉容量一般为30～130吨/时，机械化、自动化程度高，除尘及水处理设备好，因而热效率高，大气污染大为减轻。我国应采取热电联供、集中供热或分片供热系统以取代分散的小锅炉，不仅有利于降低煤耗，也有利于改善环境卫生。

热电联产示意图热电联产是指同时生产电、热能的工艺过程，较之分别生产电、热能方式节约燃料。发电厂既生产电能，又产生热能，利用汽轮发电机作过功的蒸汽给用户供热的生产方式，叫做热电联产。以热电联产方式运行的火电厂称为热电厂。对外供热的蒸汽源是抽汽式汽轮机的调整抽汽或背式汽轮机的排汽，压力通常分为0.78～1.28兆帕(MPa)和0.12～0.25MPa两等。前者供工业生产，后者供民用采暖。热电联产的蒸汽没有冷源损失，所以能将热效率提高到85％，比大型凝汽式机组(热效率达40％)还要高得多。热电联产不仅大量节能，而且可以改善环境条件，提高居民生活水平。但热电联产把电厂的发电与用户的用热紧密联系，降低了灵活性，同时也增加了电厂的投资。因此，只有对城市规划和集中供热区作统筹安排，在热负荷充分保证的条件下，确定合理的建设方案，才能收到良好的综合效益。

热电联产要求将热电站同有关工厂和城镇住宅集中布局在一定地段内，以取得最大的能源利用经济效益。西方和东欧国家发展热电联产已达较高水平，热电厂装机容量占电力总装机容量的30％，用于工业生产和分区集中供暖各占1/2。造纸、钢铁和化学（包括石油化学）工业是热电联产的主要用户，它们不仅是消耗电热的大用户，而且其生产过程中所排出的废料和废气（如高炉气）可作为热电联产装置的燃料。城市工业区及人口居住密集区也是发展热电联产的主要对象，但要注意对当地热负荷进行分析，一般热化系数不得低于0.5（工业热负荷年利用小时数在3500小时以上，居民冬季采暖不小于3个月）。热电厂的供热距离通常不超过5～8千米。对热电联产的燃料质量（主要是含硫、磷量）有较高要求，同时厂址要选在城市盛行风的下风向，避免对城市环境的污染。