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

《碳中和概論》第5章煤炭行業(yè)低碳轉型與科技創(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下穩(wěn)步增長，1977年產量達5.5億噸。4結構優(yōu)化與綠色發(fā)展期2013-2017年，我國煤炭工業(yè)步入結構優(yōu)化期，產量和消費量穩(wěn)中有降，煤炭利用清潔化的結構優(yōu)化期。2轉型發(fā)展期3超常發(fā)展期1978-2000年，煤炭體制市場化轉型，產量顯著增長，年均增3500萬噸。2001-2012年，重工業(yè)帶動煤炭需求大增，年均產量增長2.25億噸。5快速發(fā)展期提出到“十四五”末，國內煤炭產量控制在41億t左右，全國煤炭消費量控制在42億t左右，年均消費增長1%左右。。5.1.2煤炭行業(yè)在國民經濟中的地位與作用煤炭消費趨勢煤炭消費量波動大，化石能源消費主導，與一次能源消費高度耦合，反映能源結構及社會發(fā)展。能源轉型方向風、光、地熱、核能為低碳轉型方向，我國可再生能源快速發(fā)展，技術進步，規(guī)模擴大，但替代煤炭需要相當長時間。煤炭行業(yè)地位煤炭支撐國民經濟發(fā)展，是能源安全重要保障、工業(yè)生產關鍵原料，是高質量發(fā)展能源變革核心。煤炭與生態(tài)環(huán)境煤炭資源消費影響生態(tài)，強烈碳排放影響碳平衡，需科學管控，推動行業(yè)轉型升級，保障能源安全。煤炭的長期角色煤炭短期內仍是基礎能源，保障能源供應，支撐新能源成長，最終轉為應急儲備能源。煤炭行業(yè)低碳轉型的背景與趨勢5.25.2.1我國煤炭行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)與機遇碳中和目標促使煤炭消費減少，CCUS技術成本上升，煤炭行業(yè)面臨發(fā)展空間限制挑戰(zhàn)1碳中和目標與煤炭消費減量新能源增長需煤炭保障，柔性礦井與智能化技術助力調峰與生產模式變革挑戰(zhàn)2新能源與煤炭供應柔性轉向零碳技術，需突破碳封存和CO2轉化，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我國煤炭行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)與機遇煤炭行業(yè)通過科學產能評價體系轉型，實現(xiàn)高端化發(fā)展的高質量發(fā)展機遇高質量發(fā)展機遇利用煤礦區(qū)資源，構建風光電熱氣協(xié)同系統(tǒng)，實現(xiàn)燃煤與可再生能源互補，發(fā)展地熱及碳捕存技術新能源融合發(fā)展布局推動煤炭產業(yè)通過智能化、流態(tài)化技術創(chuàng)新，實現(xiàn)向高技術產業(yè)的轉型升級高技術產業(yè)123煤炭低碳轉型的發(fā)展趨勢：煤炭碳中和戰(zhàn)略藍圖煤炭企業(yè)通過"煤炭+CCUS"和風光電互補，穩(wěn)定供應清潔能源清潔能源生產基地建設單擊此處輸入正文，文字是思想的提煉，請言簡意賅的闡述觀點，單擊此處輸入項正文碳中和示范區(qū)構建煤炭行業(yè)通過智能化、無人化及流態(tài)化技術，構建低碳技術體系，實現(xiàn)零碳負碳目標低碳技術突破路徑5.2.2煤炭低碳轉型的發(fā)展趨勢2060年實現(xiàn)煤炭原位流態(tài)化開采，建成零碳示范基地，形成顛覆性技術體系，助力全國碳中和目標顛覆性技術應用032030年煤礦將實現(xiàn)無人化、近零排放，建立零碳基地和碳自平衡示范區(qū)煤礦零碳技術突破022025年將實現(xiàn)煤礦區(qū)CO?封存，推動智能化低碳開采，提升煤炭生產與碳減排能力煤炭科學產能提升01煤炭企業(yè)將通過"煤炭+CCUS"和風光電互補，穩(wěn)定供應清潔能源。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，構建低碳技術體系，實現(xiàn)零碳負碳目標。煤炭行業(yè)低碳轉型的路徑與戰(zhàn)略5.35.3.1煤炭低碳轉型的路徑合理安排在建煤電機組的建設進度，系統(tǒng)規(guī)劃明確中長期退煤時間表與路線圖，加快煤電退出進程。嚴控煤電總量（1）"東中部地區(qū)將逐步減少煤電裝機規(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，由基荷電源轉為調峰和應急備用電源，支持清潔能源轉變煤電定位（3）推動煤電有序轉型，逐步以燃氫發(fā)電等替代，2050年煤電裝機容量大幅下降，2060年完全退出有序實施改建（4）煤電綜合能源站改造，實現(xiàn)風光水火儲一體化，提供綜合能源服務，提升火電競爭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)略精準調控煤礦關閉節(jié)奏，平衡短期保供與長期退出，確保煤炭供應穩(wěn)定性和區(qū)域保障能力通過加強勘查和提升精度，推動煤炭產能向質量效益轉型，并構建柔性供給體系以匹配發(fā)電波動煤炭是我國基礎能源，保障國家能源安全，需強化應急保障能力，平衡新能源建設與供應節(jié)奏煤炭能源安全戰(zhàn)略定位強化產能保障體系統(tǒng)籌區(qū)域供應與退出機制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%，先進煤礦碳排放低。智能化改造和新能源技術助力年減排超4萬噸推廣節(jié)能項目，優(yōu)化工藝；研發(fā)瓦斯抽采技術，提升煤層氣利用；淘汰落后產能，建設智能化煤礦神東集團和山東能源通過太陽能系統(tǒng)和智能化改造，分別實現(xiàn)年減碳8000噸和1.48萬噸標煤推動煤炭技術創(chuàng)新，實現(xiàn)井下原位熱解與流態(tài)化開采，構建低碳智能化煤礦體系現(xiàn)狀分析與數(shù)據(jù)支撐關鍵減排技術路徑創(chuàng)新技術應用案例長效發(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)提效路徑推動燃煤電廠超低排放改造，建設高效超臨界機組，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)能技術低階煤資源開發(fā)策略利用低階煤化學活性強的特點，實施分質分級利用技術，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現(xiàn)碳中和的關鍵，需技術升級以降低排放煤化工產業(yè)升級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，推動煤化工高端化、低碳化轉型。5.3.2

煤炭碳中和發(fā)展戰(zhàn)略：煤與新能源多能互補戰(zhàn)略煤電轉型通過改造和調整，短期內滿足可再生能源缺口，中長期確保電力系統(tǒng)安全（1）利用煤礦區(qū)優(yōu)勢，構建以煤電為核心的多能互補系統(tǒng)，實現(xiàn)風光火儲一體化（2）創(chuàng)新耦合發(fā)電制氫技術，利用綠電減排煤化工，研發(fā)CO?制甲醇，實現(xiàn)碳終極處置（3）整合閑置土地資源，發(fā)展風光項目和低成本CCUS技術，打造煤電與可再生能源協(xié)同的清潔能源基地（4）煤電轉型與系統(tǒng)保障煤電與新能源協(xié)同路徑技術創(chuàng)新與低碳轉化資源整合與生態(tài)開發(fā)科技創(chuàng)新賦能煤炭低碳轉型案例5.45.4科技創(chuàng)新賦能煤炭低碳轉型案例1礦區(qū)地面風電/光伏電站2井下空間建設儲能電站3煤礦瓦斯綜合治理及利用山西大同利用資源優(yōu)勢，獲批建設全國首個300萬kW光伏“領跑者”基地，推動光伏產業(yè)發(fā)展山西啟動全球首個煤礦巷