《碳中和概論》課件第5章 煤炭行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型與科技創(chuàng)新

《碳中和概論》第5章煤炭行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型與科技創(chuàng)新煤炭行業(yè)概述5.15.1.1煤炭行業(yè)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀1恢復(fù)與初步發(fā)展期1949-1977年，煤炭工業(yè)在政策放寬和地方保護(hù)下穩(wěn)步增長(zhǎng)，1977年產(chǎn)量達(dá)5.5億噸。4結(jié)構(gòu)優(yōu)化與綠色發(fā)展期2013-2017年，我國(guó)煤炭工業(yè)步入結(jié)構(gòu)優(yōu)化期，產(chǎn)量和消費(fèi)量穩(wěn)中有降，煤炭利用清潔化的結(jié)構(gòu)優(yōu)化期。2轉(zhuǎn)型發(fā)展期3超常發(fā)展期1978-2000年，煤炭體制市場(chǎng)化轉(zhuǎn)型，產(chǎn)量顯著增長(zhǎng)，年均增3500萬噸。2001-2012年，重工業(yè)帶動(dòng)煤炭需求大增，年均產(chǎn)量增長(zhǎng)2.25億噸。5快速發(fā)展期提出到“十四五”末，國(guó)內(nèi)煤炭產(chǎn)量控制在41億t左右，全國(guó)煤炭消費(fèi)量控制在42億t左右，年均消費(fèi)增長(zhǎng)1%左右。。5.1.2煤炭行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用煤炭消費(fèi)趨勢(shì)煤炭消費(fèi)量波動(dòng)大，化石能源消費(fèi)主導(dǎo)，與一次能源消費(fèi)高度耦合，反映能源結(jié)構(gòu)及社會(huì)發(fā)展。能源轉(zhuǎn)型方向風(fēng)、光、地?zé)?、核能為低碳轉(zhuǎn)型方向，我國(guó)可再生能源快速發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步，規(guī)模擴(kuò)大，但替代煤炭需要相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間。煤炭行業(yè)地位煤炭支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，是能源安全重要保障、工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵原料，是高質(zhì)量發(fā)展能源變革核心。煤炭與生態(tài)環(huán)境煤炭資源消費(fèi)影響生態(tài)，強(qiáng)烈碳排放影響碳平衡，需科學(xué)管控，推動(dòng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，保障能源安全。煤炭的長(zhǎng)期角色煤炭短期內(nèi)仍是基礎(chǔ)能源，保障能源供應(yīng)，支撐新能源成長(zhǎng)，最終轉(zhuǎn)為應(yīng)急儲(chǔ)備能源。煤炭行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的背景與趨勢(shì)5.25.2.1我國(guó)煤炭行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇碳中和目標(biāo)促使煤炭消費(fèi)減少，CCUS技術(shù)成本上升，煤炭行業(yè)面臨發(fā)展空間限制挑戰(zhàn)1碳中和目標(biāo)與煤炭消費(fèi)減量新能源增長(zhǎng)需煤炭保障，柔性礦井與智能化技術(shù)助力調(diào)峰與生產(chǎn)模式變革挑戰(zhàn)2新能源與煤炭供應(yīng)柔性轉(zhuǎn)向零碳技術(shù)，需突破碳封存和CO2轉(zhuǎn)化，研發(fā)清潔煤炭與低碳開采方法挑戰(zhàn)3零碳排放顛覆煤炭利用方式5.2.1我國(guó)煤炭行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇煤炭行業(yè)通過科學(xué)產(chǎn)能評(píng)價(jià)體系轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)高端化發(fā)展的高質(zhì)量發(fā)展機(jī)遇高質(zhì)量發(fā)展機(jī)遇利用煤礦區(qū)資源，構(gòu)建風(fēng)光電熱氣協(xié)同系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)燃煤與可再生能源互補(bǔ)，發(fā)展地?zé)峒疤疾洞婕夹g(shù)新能源融合發(fā)展布局推動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)通過智能化、流態(tài)化技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)向高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)123煤炭低碳轉(zhuǎn)型的發(fā)展趨勢(shì)：煤炭碳中和戰(zhàn)略藍(lán)圖煤炭企業(yè)通過"煤炭+CCUS"和風(fēng)光電互補(bǔ)，穩(wěn)定供應(yīng)清潔能源清潔能源生產(chǎn)基地建設(shè)單擊此處輸入正文，文字是思想的提煉，請(qǐng)言簡(jiǎn)意賅的闡述觀點(diǎn)，單擊此處輸入項(xiàng)正文碳中和示范區(qū)構(gòu)建煤炭行業(yè)通過智能化、無人化及流態(tài)化技術(shù)，構(gòu)建低碳技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)零碳負(fù)碳目標(biāo)低碳技術(shù)突破路徑5.2.2煤炭低碳轉(zhuǎn)型的發(fā)展趨勢(shì)2060年實(shí)現(xiàn)煤炭原位流態(tài)化開采，建成零碳示范基地，形成顛覆性技術(shù)體系，助力全國(guó)碳中和目標(biāo)顛覆性技術(shù)應(yīng)用032030年煤礦將實(shí)現(xiàn)無人化、近零排放，建立零碳基地和碳自平衡示范區(qū)煤礦零碳技術(shù)突破022025年將實(shí)現(xiàn)煤礦區(qū)CO?封存，推動(dòng)智能化低碳開采，提升煤炭生產(chǎn)與碳減排能力煤炭科學(xué)產(chǎn)能提升01煤炭企業(yè)將通過"煤炭+CCUS"和風(fēng)光電互補(bǔ)，穩(wěn)定供應(yīng)清潔能源。煤礦區(qū)可通過地下碳固化、地面零碳能源和植被碳匯，實(shí)現(xiàn)一體化開發(fā)和零排放。煤炭行業(yè)將通過智能化、無人化及流態(tài)化技術(shù)，構(gòu)建低碳技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)零碳負(fù)碳目標(biāo)。煤炭行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的路徑與戰(zhàn)略5.35.3.1煤炭低碳轉(zhuǎn)型的路徑合理安排在建煤電機(jī)組的建設(shè)進(jìn)度，系統(tǒng)規(guī)劃明確中長(zhǎng)期退煤時(shí)間表與路線圖，加快煤電退出進(jìn)程。嚴(yán)控煤電總量（1）"東中部地區(qū)將逐步減少煤電裝機(jī)規(guī)模，至2030年占比降至50%以下優(yōu)化煤電布局（2）優(yōu)化煤電功能，由基荷電源轉(zhuǎn)為調(diào)峰和應(yīng)急備用電源，支持清潔能源轉(zhuǎn)變煤電定位（3）推動(dòng)煤電有序轉(zhuǎn)型，逐步以燃?xì)浒l(fā)電等替代，2050年煤電裝機(jī)容量大幅下降，2060年完全退出有序?qū)嵤└慕ǎ?）煤電綜合能源站改造，實(shí)現(xiàn)風(fēng)光水火儲(chǔ)一體化，提供綜合能源服務(wù)，提升火電競(jìng)爭(zhēng)力煤電的綜合能源站改造（5）5.3.2

煤炭碳中和發(fā)展戰(zhàn)略：能源安全兜底戰(zhàn)略精準(zhǔn)調(diào)控煤礦關(guān)閉節(jié)奏，平衡短期保供與長(zhǎng)期退出，確保煤炭供應(yīng)穩(wěn)定性和區(qū)域保障能力通過加強(qiáng)勘查和提升精度，推動(dòng)煤炭產(chǎn)能向質(zhì)量效益轉(zhuǎn)型，并構(gòu)建柔性供給體系以匹配發(fā)電波動(dòng)煤炭是我國(guó)基礎(chǔ)能源，保障國(guó)家能源安全，需強(qiáng)化應(yīng)急保障能力，平衡新能源建設(shè)與供應(yīng)節(jié)奏煤炭能源安全戰(zhàn)略定位強(qiáng)化產(chǎn)能保障體系統(tǒng)籌區(qū)域供應(yīng)與退出機(jī)制5.3.2

煤炭碳中和發(fā)展戰(zhàn)略：綠色低碳開發(fā)戰(zhàn)略煤炭開發(fā)碳排放占10%，先進(jìn)煤礦碳排放低。智能化改造和新能源技術(shù)助力年減排超4萬噸推廣節(jié)能項(xiàng)目，優(yōu)化工藝；研發(fā)瓦斯抽采技術(shù)，提升煤層氣利用；淘汰落后產(chǎn)能，建設(shè)智能化煤礦神東集團(tuán)和山東能源通過太陽能系統(tǒng)和智能化改造，分別實(shí)現(xiàn)年減碳8000噸和1.48萬噸標(biāo)煤推動(dòng)煤炭技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)井下原位熱解與流態(tài)化開采，構(gòu)建低碳智能化煤礦體系現(xiàn)狀分析與數(shù)據(jù)支撐關(guān)鍵減排技術(shù)路徑創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用案例長(zhǎng)效發(fā)展策略5.3.2

煤炭碳中和發(fā)展戰(zhàn)略：清潔高效利用戰(zhàn)略煤電系統(tǒng)提效路徑推動(dòng)燃煤電廠超低排放改造，建設(shè)高效超臨界機(jī)組，淘汰落后鍋爐，推廣高效煤粉鍋爐，提升冶金、水泥等行業(yè)節(jié)能技術(shù)低階煤資源開發(fā)策略利用低階煤化學(xué)活性強(qiáng)的特點(diǎn)，實(shí)施分質(zhì)分級(jí)利用技術(shù)，提取油氣資源以提高清潔利用附加值。煤炭清潔利用現(xiàn)狀煤炭清潔利用是實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵，需技術(shù)升級(jí)以降低排放煤化工產(chǎn)業(yè)升級(jí)方向提升煤炭作為化工原料的綜合效能，發(fā)展煤基特種燃料與可降解材料，推動(dòng)煤化工高端化、低碳化轉(zhuǎn)型。5.3.2

煤炭碳中和發(fā)展戰(zhàn)略：煤與新能源多能互補(bǔ)戰(zhàn)略煤電轉(zhuǎn)型通過改造和調(diào)整，短期內(nèi)滿足可再生能源缺口，中長(zhǎng)期確保電力系統(tǒng)安全（1）利用煤礦區(qū)優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建以煤電為核心的多能互補(bǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)光火儲(chǔ)一體化（2）創(chuàng)新耦合發(fā)電制氫技術(shù)，利用綠電減排煤化工，研發(fā)CO?制甲醇，實(shí)現(xiàn)碳終極處置（3）整合閑置土地資源，發(fā)展風(fēng)光項(xiàng)目和低成本CCUS技術(shù)，打造煤電與可再生能源協(xié)同的清潔能源基地（4）煤電轉(zhuǎn)型與系統(tǒng)保障煤電與新能源協(xié)同路徑技術(shù)創(chuàng)新與低碳轉(zhuǎn)化資源整合與生態(tài)開發(fā)科技創(chuàng)新賦能煤炭低碳轉(zhuǎn)型案例5.45.4科技創(chuàng)新賦能煤炭低碳轉(zhuǎn)型案例1礦區(qū)地面風(fēng)電/光伏電站2井下空間建設(shè)儲(chǔ)能電站3煤礦瓦斯綜合治理及利用山西大同利用資源優(yōu)勢(shì)，獲批建設(shè)全國(guó)首個(gè)300萬kW光伏“領(lǐng)跑者”基地，推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展山西啟動(dòng)全球首個(gè)煤礦巷