煤炭行业如何够到2030年碳排放达峰目标?
实现“碳达峰、碳中和”目标，是能源企业调整产业结构、优化产业布局、加快新旧动能转换的必然选择和重要引领。在“碳达峰、碳中和”目标政策背景下，热电企业抢抓能源转型战略尚属初始阶段，寻求改革升级之路，实现新的发展突破，推动绿色高质量发展。
煤炭行业如何够到“2030年碳排放达峰、2060年碳中和”目标?
“碳减排是过程，碳中和是目标。目前，全球气候变化导致海平面升高、极端天气频发，农业生产和生物多样性受到直接威胁，对人类影响日益深重。作为负责任的大国，中国一直积极参与全球气候治理，碳达峰、碳中和也是我国经济可持续发展的必然选择。”中国矿业大学低碳能源研究院院长桑树勋教授近日对记者表示，碳减排对我国能源发展有重大影响。
受资源禀赋影响，以煤为主的化石能源长期在我国能源结构中占据主导地位，这意味着煤炭行业要实现碳减排目标，将面临一次能源碳基比例过高的巨大挑战。
也正因如此，煤炭行业被推入争议的漩涡。2020年，中国煤炭工业协会和世界煤炭协会在一份联合倡议书(以下简称“倡议书”)中提到：“我们正深陷于一场极端的争议中，否定煤炭作为未来低排放的一部分，也忽略煤炭对诸多发达国家和发展中国家的经济支撑作用。”
与此同时，倡议书也表明了煤炭行业直面巨大挑战的决心：“煤炭工业数百年的发展史已经证明可以实现现代化，能够通过创新和技术进步应对运营和环境挑战;可以通过与政府和投资者的合作支持经济发展。”
在煤炭行业进行碳减排，需要减什么?桑树勋给出的答案是煤炭生产过程中的甲烷和煤炭消费过程中的二氧化碳。“甲烷的温室效应是等体积二氧化碳的21倍，这种煤矿瓦斯气体不仅在煤炭开采过程中会风排到大气中，在废弃矿井关闭后，也仍会从地裂缝里不断向大气逸散排放。二氧化碳主要产生于煤炭消费过程，高碳问题集中体现在电力行业煤燃烧发电阶段。污染物超低排放技术解决了燃煤电厂颗粒物等排放造成的环境污染问题，但二氧化碳高排放的难题还未得到有效解决，燃煤火力电厂也成为我国最大的二氧化碳工业集中排放源。”
碳达峰碳中和是推动高质量发展的内在要求，也是经济社会与能源科技发展迈入新阶段的必然选择
中央财经委员会第九次会议指出，我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。这是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策，事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。这是系统分析我国工业化发展迈上新台阶、经济发展进入新阶段和生态文明建设进入新时期作出的科学决策和战略选择。
(一)40多年来，我国碳排放经历了低速、快速和减速三个阶段，进入碳达峰前减量降速时期。改革开放以来，我国国内生产总值(GDP)由1978年的3678.7亿元快速增加到2020年的1015986.2亿元;人均国内生产总值(人均GDP)由385元增加到72000元;一次能源生产总量由6.28亿吨标准煤增加到40.8亿吨标准煤;能源消费总量由5.17亿吨标准煤增加到49.8亿吨标准煤;煤炭消费量由6.8亿吨增加到40亿吨左右;粗钢产量由3178万吨增加到10.65亿吨左右;水泥产量由6524万吨增加到23.95亿吨左右。能源消费需求快速增加，矿产资源开发规模快速扩张，资源制约、生态环境变化的压力越来越大，特别是国际上最为关注的碳排放指标大幅增加。其中，能源消费大幅增长是碳排放指标增加的主要原因。
据相关数据分析，我国从1978年改革开放至2019年，能源消耗产生的二氧化碳排放量可分为三大阶段。
第一个阶段为低速增长阶段，即从1978年至2002年，能源消费总量由5.71亿吨标准煤增加到16.96亿吨标准煤，年均增长4.64%;煤炭消费量由5.8亿吨增加到16.4亿吨，年均增长4.43%;二氧化碳排放量由14.2亿吨增加到30.7亿吨，年均增长3.26%。
第二个阶段为高速增长阶段，即从2002年至2012年，能源消费总量增加到40.2亿吨标准煤，年均增长9.01%;煤炭消费量增加到38.84亿吨，年均增长9.0%;二氧化碳排放量由30.7亿吨增加到79.5亿吨，年均增长11.15%。
第三个阶段即2012年以后进入高质量发展时期，能源消费总量增加到2020年的49.8亿吨标准煤，年均增长3.16%;煤炭消费量增加到39.97亿吨，年均增长0.36%;二氧化碳排放量增速逐渐放缓，年均增速降至2.5%左右。碳排放强度大幅降低，进入碳排放达峰前减量、降速发展阶段。
从我国碳排放结构看，火电行业占43%左右，石油消费占15%左右，天然气消费占5%左右，水泥行业占7%左右，钢铁行业占9%左右，其他行业占21%左右。可以看出，火电、石油、天然气等能源行业碳排放占比超过60%。加快能源消费结构调整、提高可再生能源比重、控制能源消费总量、减少化石能源消费是实现碳达峰碳中和的重要途径。
(二)我国工业化进入转型发展新时期，推动能源革命和生态文明建设，为“双碳”战略实施奠定了基础。从先期工业化国家经济增长、能源消费与工业化发展历程的分析中得出，人均GDP与人均能源消费构成典型的“S”型曲线，即从农业社会人均能源消费低水平到工业化进程中人均能源消费快速增长，再到后工业化人均能源消费趋于平稳，逐渐达到峰值，形成完整的“S”形曲线。
在农业社会即前工业化时期，能源消费主要用于维持基本生活需要，人均GDP与人均能源消费均维持低水平;进入工业化发展时期，在制造业的带动下，经济增速与总量快速增长，能源消费成倍增加;当工业化经济发展进入成熟期后，人均社会财富大量积累、基础设施逐渐完备、人均生活水平达到了较高水平。当低能耗的第三产业替代高能耗的工业、成为GDP的主要贡献者，能源消费达到峰值之后，曲线呈缓慢下降趋势。人均GDP与人均能源消费“S”形曲线揭示了从农业社会到工业社会再到后工业社会的能源消费演变规律。从“S”形曲线图可以看出，当人均GDP达到1万美元时，能源消费进入减速增长区;达到2万美元时，能源消费总量达到峰值，并开始进入负增长区。
从我国人均GDP与人均能源消费以及单位GDP能耗变化趋势分析，“十三五”以来，能源消费增速大幅下降，能源消费弹性系数降至0.5以下，百万元GDP能耗由1980年的13.14吨标准煤降至2000年的2.89吨标准煤，并持续下降到2019年的0.55吨标准煤。同时，煤炭在一次能源消费中的比重由70%以上回落到56.8%。
传统企业改革任重道远
原材料价格波动对热电企业生产成本及经营业绩产生影响。原材料采购价格的变化是导致企业毛利波动的重要因素，因此原材料价格大幅上涨对企业经营产生不利影响。近年，由于煤炭产量受限等原因，煤炭价格波动较大，甚至一段时间内一路高企。国内媒体产量受限、煤供应偏紧而煤炭需求不减，煤炭价格逐步上涨，根据媒体报道，2021年，动力煤价格从之前的800元每吨上涨到超过2000元每吨。
燃煤在短时间内还将作为热电原材料主力。从我国现有的能源结构和经济发展的实际状况看，当前和今后相当一段时间，煤炭仍然是我国的主体能源。据统计局发布的2021年国民经济和社会发展统计公报显示，2021年全年能源消费总量52.4亿吨标准煤，比上年增长5.2%。煤炭消费量增长4.6%，原油消费量增长4.1%，天然气消费量增长12.5%，电力消费量增长10.3%。煤炭消费量占能源消费总量的56.0%，比上年下降0.9个百分点;天然气、水电、核电、风电、太阳能发电等清洁能源消费量占能源消费总量的25.5%，上升1.2个百分点。
风电、光伏、地热等清洁能源虽然发展迅猛，但是受效率低、成本高、不稳定等因素影响，清洁能源普及率并不高，尚未广泛推广。根据IRENA的统计，全球可再生能源装机容量逐年增加，从2009年的1136.2GW增长到2018年的2350.7GW，复合年增长率达7.5%;在2018年的发电量构成中，风电和光伏的发电量占比已经分别达到了5%和2%。然而，清洁能源项目初始建设成本高、系统成本高，并且晶体硅电池的制造过程会造成污染高、能耗高。太阳能、风能等清洁能源需要大片土地才能产生应用。由于太阳能能量密度低，这就使得光伏发电系统的占地面积会很大，每10KW光伏发电功率占地约需100㎡，平均每平方米面积发电功率为100W。受季节、气候等影响，可靠性较低。光伏能源直接来源于太阳光的照射，而地球表面上的太阳照射受气候的影响很大，长期的雨雪天、阴天、雾天甚至云层的变化都会严重影响系统的发电状态。