他山之石 | 提高煤炭利用效率，本身就是碳减排
近十多年来，太阳能、风能、核能等多种非化石燃料能源一直是工业界、学术界及资本市场的炙热焦点，最近在双碳目标的东风下更加一时风头两无。但是尽管如此，以煤为主的化石燃料是地球资源禀赋所决定的不可变化的事实，其他替代能源只能是辅助能源，而不能成为主力。尤其是，煤炭是人类最重要的能源形式-过去，现在乃至将来！
目前，世界各国使用的能源还是一次性能源为主，其消耗比例占90%以上。在一次性能源消费中主要是煤炭、石油和天然气，它们的价值与其稀缺程度成正比。石油和天然气储量较煤炭少得多，主要优质石油集中在部分阿拉伯国家，近年来由于石油开采过度价值上升，主要发达国家对石油的争夺越来越激烈。而煤炭资源储量相对较多，因此争夺不如石油激烈，但作为能源的主要品种，价值也在增长。目前，煤消耗占世界一次能源消耗的27%，世界发电量的45%；而且，可预见的是，随着其他一次性资源的枯竭，煤炭在一次性能源结构中的比重将进一步提高。
我国的情况也基本类似。中国多煤少油，煤炭资源是世界上最为丰富的国家之一，在我国一次性能源结构中处于绝对位置，50年代曾高达90%，随着大庆油田、渤海油田的开放，一次性能源结构才有一定程度改变。2011年我国一次能源消费结构中煤炭约占70%，而在《中国可持续能源发展战略》研究报告中，20多位中科院和工程院院士一致认为直到2050年，煤炭所占能源比例仍然不会低于50%。由此可以预见，能源资源条件决定了我国以煤炭作为主的能源消费结构在短期内难以转变，未来几十年内煤炭资源仍将在整个能源过程中发挥不可替代的作用。
我国能源系统根本特点：以煤为主力能源；2010–2050年预测累计煤炭消费≈1000*108 tce；2014年我国人均能源消费约3.1 tce/a，低于欧美，预计2030我国人均能源消费量4 tce/a（预计人口14亿）。（tce/a：每年标准当量煤）
我国能源对外依存度高：一次能源消费占全球能源消费22.9%。2015年一次能源对外依存度15.8%，其中原油61.7%，天然气30.1%，煤炭4.9%。
我国能源禀赋及战略角度：做好煤炭的利用尤其是清洁化利用，是当前我国能源发展核心方向；以煤为主是符合我国资源禀赋的不可变化的事实。
此外，从国家战略安全角度考虑，现阶段煤炭作为我国主要能源有其必然性。煤炭不仅能作为我国的主要能源，还将作为国家的重要战略物资，具有不可替代性，煤炭工业在国民经济中的基础地位将会是长期的和稳固的。除煤炭外，其他能源形式潜力不大；我国山西、内蒙一带的几千亿吨煤才是我国能源安全的根本保障。
天然气：中俄燃气380亿立方米，相当于2700万吨标准煤;我国天然气储量约为3600亿立方米，相当于2.6亿吨标准煤已是极限。目前天然气用量是煤的1/20，远期来看，天然气用量仍将只是煤的1/15。
核电：核电只能是我国能源发展的补充方式。我国铀资源贫乏，铀进口依存度超高。
水电：理论蕴藏量装机7亿千瓦，技术可开发不到5.5亿千瓦，经济可开发4亿千瓦。水能只占全世界按人口平均25%.
天然气、核电、水电、风电、太阳能等能源发电量加起来≈7.0亿吨标准煤，这相比2016年我国40多亿煤的能源消耗，是个小数。风电、太阳能只占能源消费总量的几个百分点。
降低煤炭用量、提高能源利用效率是2030实现碳达峰的直接目标！！！
我国能源结构以化石能源为主(>85%)，其中煤炭占比达57%，碳达峰行动面临巨大的挑战
以江苏为例：江苏要在全国率先实现“碳达峰”的目标；要实现碳中和，化石和非化石能源消费比例要达1:9(一九定律,目前江苏这一比例是9:1)。要在2030年前实现碳达峰，全江苏省煤炭（包括煤、焦炭）消费必须控制<1.95亿吨标煤（与2019年持平）。
达成2030/2060目标，工业部门（尤其是煤电、钢铁、水泥）的节能是最显而易见、效果立竿见影、企业接受程度高的手段；而实现途径则主要依靠提高能源利用效率，降低煤炭用量。
提高煤炭利用效率是工业部门最近的减碳路径
引用中国工程院院士、煤矿智能化创新联盟理事长王国法先生在第二届国际矿业青年科学家论坛上的发言作为本篇的结束：
“碳达峰、碳中和不是'去煤化’，而应是煤炭生产和利用方式转型”
“在能源转型中，必须以煤炭、煤电作为可再生能源平抑波动的稳定器，可再生能源也可助力煤炭行业低碳发展。二者耦合协同，将成为建立新能源体系的重要途径。”
”提高煤炭开发利用效率本身就是碳减排。”
参考文献：
1、倪维斗院士：做好煤炭的清洁化利用，是现阶段我国能源发展的核心方向！论火电的必要性
2、世界煤炭协会 Home | World Coal Association https://www.worldcoal.org/
3、王国法.煤矿智能化与智慧矿山技术发展.第二届国际矿业青年科学家论坛，第二届国际矿业青年科学家论坛，2021.04.23