《碳中和概论》课件第5章 煤炭行业低碳转型与科技创新

《碳中和概论》第5章煤炭行业低碳转型与科技创新煤炭行业概述5.15.1.1煤炭行业的发展历程与现状1恢复与初步发展期1949-1977年，煤炭工业在政策放宽和地方保护下稳步增长，1977年产量达5.5亿吨。4结构优化与绿色发展期2013-2017年，我国煤炭工业步入结构优化期，产量和消费量稳中有降，煤炭利用清洁化的结构优化期。2转型发展期3超常发展期1978-2000年，煤炭体制市场化转型，产量显著增长，年均增3500万吨。2001-2012年，重工业带动煤炭需求大增，年均产量增长2.25亿吨。5快速发展期提出到“十四五”末，国内煤炭产量控制在41亿t左右，全国煤炭消费量控制在42亿t左右，年均消费增长1%左右。。5.1.2煤炭行业在国民经济中的地位与作用煤炭消费趋势煤炭消费量波动大，化石能源消费主导，与一次能源消费高度耦合，反映能源结构及社会发展。能源转型方向风、光、地热、核能为低碳转型方向，我国可再生能源快速发展，技术进步，规模扩大，但替代煤炭需要相当长时间。煤炭行业地位煤炭支撑国民经济发展，是能源安全重要保障、工业生产关键原料，是高质量发展能源变革核心。煤炭与生态环境煤炭资源消费影响生态，强烈碳排放影响碳平衡，需科学管控，推动行业转型升级，保障能源安全。煤炭的长期角色煤炭短期内仍是基础能源，保障能源供应，支撑新能源成长，最终转为应急储备能源。煤炭行业低碳转型的背景与趋势5.25.2.1我国煤炭行业面临的挑战与机遇碳中和目标促使煤炭消费减少，CCUS技术成本上升，煤炭行业面临发展空间限制挑战1碳中和目标与煤炭消费减量新能源增长需煤炭保障，柔性矿井与智能化技术助力调峰与生产模式变革挑战2新能源与煤炭供应柔性转向零碳技术，需突破碳封存和CO2转化，研发清洁煤炭与低碳开采方法挑战3零碳排放颠覆煤炭利用方式5.2.1我国煤炭行业面临的挑战与机遇煤炭行业通过科学产能评价体系转型，实现高端化发展的高质量发展机遇高质量发展机遇利用煤矿区资源，构建风光电热气协同系统，实现燃煤与可再生能源互补，发展地热及碳捕存技术新能源融合发展布局推动煤炭产业通过智能化、流态化技术创新，实现向高技术产业的转型升级高技术产业123煤炭低碳转型的发展趋势：煤炭碳中和战略蓝图煤炭企业通过"煤炭+CCUS"和风光电互补，稳定供应清洁能源清洁能源生产基地建设单击此处输入正文，文字是思想的提炼，请言简意赅的阐述观点，单击此处输入项正文碳中和示范区构建煤炭行业通过智能化、无人化及流态化技术，构建低碳技术体系，实现零碳负碳目标低碳技术突破路径5.2.2煤炭低碳转型的发展趋势2060年实现煤炭原位流态化开采，建成零碳示范基地，形成颠覆性技术体系，助力全国碳中和目标颠覆性技术应用032030年煤矿将实现无人化、近零排放，建立零碳基地和碳自平衡示范区煤矿零碳技术突破022025年将实现煤矿区CO₂封存，推动智能化低碳开采，提升煤炭生产与碳减排能力煤炭科学产能提升01煤炭企业将通过"煤炭+CCUS"和风光电互补，稳定供应清洁能源。煤矿区可通过地下碳固化、地面零碳能源和植被碳汇，实现一体化开发和零排放。煤炭行业将通过智能化、无人化及流态化技术，构建低碳技术体系，实现零碳负碳目标。煤炭行业低碳转型的路径与战略5.35.3.1煤炭低碳转型的路径合理安排在建煤电机组的建设进度，系统规划明确中长期退煤时间表与路线图，加快煤电退出进程。严控煤电总量（1）"东中部地区将逐步减少煤电装机规模，至2030年占比降至50%以下优化煤电布局（2）优化煤电功能，由基荷电源转为调峰和应急备用电源，支持清洁能源转变煤电定位（3）推动煤电有序转型，逐步以燃氢发电等替代，2050年煤电装机容量大幅下降，2060年完全退出有序实施改建（4）煤电综合能源站改造，实现风光水火储一体化，提供综合能源服务，提升火电竞争力煤电的综合能源站改造（5）5.3.2

煤炭碳中和发展战略：能源安全兜底战略精准调控煤矿关闭节奏，平衡短期保供与长期退出，确保煤炭供应稳定性和区域保障能力通过加强勘查和提升精度，推动煤炭产能向质量效益转型，并构建柔性供给体系以匹配发电波动煤炭是我国基础能源，保障国家能源安全，需强化应急保障能力，平衡新能源建设与供应节奏煤炭能源安全战略定位强化产能保障体系统筹区域供应与退出机制5.3.2

煤炭碳中和发展战略：绿色低碳开发战略煤炭开发碳排放占10%，先进煤矿碳排放低。智能化改造和新能源技术助力年减排超4万吨推广节能项目，优化工艺；研发瓦斯抽采技术，提升煤层气利用；淘汰落后产能，建设智能化煤矿神东集团和山东能源通过太阳能系统和智能化改造，分别实现年减碳8000吨和1.48万吨标煤推动煤炭技术创新，实现井下原位热解与流态化开采，构建低碳智能化煤矿体系现状分析与数据支撑关键减排技术路径创新技术应用案例长效发展策略5.3.2

煤炭碳中和发展战略：清洁高效利用战略煤电系统提效路径推动燃煤电厂超低排放改造，建设高效超临界机组，淘汰落后锅炉，推广高效煤粉锅炉，提升冶金、水泥等行业节能技术低阶煤资源开发策略利用低阶煤化学活性强的特点，实施分质分级利用技术，提取油气资源以提高清洁利用附加值。煤炭清洁利用现状煤炭清洁利用是实现碳中和的关键，需技术升级以降低排放煤化工产业升级方向提升煤炭作为化工原料的综合效能，发展煤基特种燃料与可降解材料，推动煤化工高端化、低碳化转型。5.3.2

煤炭碳中和发展战略：煤与新能源多能互补战略煤电转型通过改造和调整，短期内满足可再生能源缺口，中长期确保电力系统安全（1）利用煤矿区优势，构建以煤电为核心的多能互补系统，实现风光火储一体化（2）创新耦合发电制氢技术，利用绿电减排煤化工，研发CO₂制甲醇，实现碳终极处置（3）整合闲置土地资源，发展风光项目和低成本CCUS技术，打造煤电与可再生能源协同的清洁能源基地（4）煤电转型与系统保障煤电与新能源协同路径技术创新与低碳转化资源整合与生态开发科技创新赋能煤炭低碳转型案例5.45.4科技创新赋能煤炭低碳转型案例1矿区地面风电/光伏电站2井下空间建设储能电站3煤矿瓦斯综合治理及利用山西大同利用资源优势，获批建设全国首个300万kW光伏“领跑者”基地，推动光伏产业发展山西启动全球首个煤矿巷