中國煤炭工業協會預測顯示：到“十四五”末，全國煤炭消費量將控制在41億噸左右，年均消費增長1%左右。“十四五”及今后較長一個時期，能源需求保持穩定增長，煤炭在一次能源消費結構中的比重將下降，但其作為我國兜底保障能源的地位和作用還很難改變。

未來用煤從哪里來？中國工程院院士、西安科技大學學術委員會主任王雙明表示，我國煤炭賦存具有“西部多、中部富、東部趨于枯竭”的特征。以大興安嶺-太行山沿線為界，中東部是煤炭需求量較大的地區，但1000米以淺經濟可采儲量趨于枯竭。新疆煤炭儲量高達2萬億噸左右，由于距離太遠、使用困難，“遠煤解不了近用”。因此，今后所需煤炭資源主要集中在晉陜蒙地區。“但同時，生態環境對煤炭開采利用的約束日益增長，西部煤炭開發與環境保護的矛盾尖銳。”

重點關注清潔利用技術的創新

在王雙明看來，我國煤炭資源總量相對豐富，具有經濟安全、儲運便利等特征。即便到2030年碳達峰前后，煤炭的主體地位仍難以改變。

對此，王雙明從開采、利用兩個方面展開說明。從儲量來看，根據自然資源管理部門的統計數據，2018年，我國石油、天然氣剩余可采儲量分別為35億噸、5.7萬億立方米，分別可用17.5年、35年，而煤炭查明可采儲量為17085億噸，可采年限約170年。從使用來看，近10年來，煤炭占我國一次能源消費的比重每年大約下降0.8-1個百分點。即便在新能源快速發展的情況下，2020年煤炭占比仍達到56.8%。“據此推算，到2030年再下降9個百分點左右，煤炭占一次能源消費的比重仍接近50%。”

王雙明認為，經濟性也是影響能源利用的重要因素。“過去10年，新能源占我國一次能源消費的比重每提高1.2%，煤炭消費占比就下降1%。與此同時，新能源發電投資大約增加600多億美元。從經濟安全角度來說，煤炭作為我國主體能源的地位短時間內也難改變。”

此外，清潔高效利用技術將進一步支撐煤炭的主體地位。王雙明舉例，經超低排放改造后的燃煤發電機組，煙塵、二氧化硫及氮氧化物排放量均大幅低于國家規定的燃氣發電機組排放標準，但成本只有氣電的1/2，經濟效益明顯。再如，我國煤制液體燃料已進入規模化工業生產階段，煤制油品質量高、使用領域廣，用作航空發動機和火箭燃料試驗均取得成功。“距離達峰還有10年時間，在此期間，應重點關注煤轉化及清潔利用技術創新，以鞏固做好煤炭這篇文章。”

解決兜底保障與生態保護的矛盾

做好兜底保障，目前也面臨考驗。王雙明坦言，綜合資源稟賦、開采條件等現實因素，在今后較長一段時期內，開發晉陜蒙等西部煤炭資源，尤其是黃河流域資源成為保障國家能源安全的重大需求。“然而，這些區域處于干旱-半干旱地區，生態環境脆弱是最大制約。”

據中國工程院統計報告，位于黃河流域的晉陜內蒙古寧甘地區，探明煤炭資源儲量占全國的2/3，水資源卻不到全國總量的1/25。“黃河‘幾’字灣分布著6個大型煤炭生產基地，綠色開采壓力很大。”王雙明表示，由于降雨量小、蒸發量大，流域地表生態與地下水埋深關系密切，幾乎全靠地下水資源維系生態系統。“而且水位既不能太淺、也不可太深。埋深如果小于1.5米，蒸發量過大就會形成鹽漬化；若是大于15米，地表出現沙化，兩種情況均不利于植物生存。地下水埋藏在1.5-5米范圍，草本植物、喬灌木、農作物才能正常生長，城市、農業等用水才能得到保障。”

然而，煤炭開采卻對地下水造成影響。王雙明表示，井工開采方式會形成大范圍采空區，相當于把開采區域的地下挖空了。“沒有實施煤炭開采前，煤層與地下含水層之間的隔水巖組可形成一定保護。采掘工程在地下形成巨大空間，隔水巖組遭到破壞，地下水流向采空區，導致水位下降、生態退化，地表生態系統受損。”

為解決上述矛盾，王雙明提出，以減損地質工程為支撐，以防止隔水巖組破壞為目標，以保護生態水位為核心，實現采煤與生態環境保護協調發展。“維系地表生態的核心是控制地下水位不發生明顯下降，西部煤炭資源綠色開采必須做好地下水保護，減損開采地質保障是重要支撐。”

富油煤資源是低碳利用的新方向

記者了解到，黃河流域還是我國富油煤的主要產區，做好開發利用對實現煤炭資源低碳利用、保障國家能源安全具有重要意義。

王雙明介紹，富油煤是集煤油氣屬性為一體的煤炭資源，但長期以來未能得到科學認識和充分利用。“廣義上，焦油產率大于7%的煤炭資源統稱為富油煤。這是一種中低成熟度的煤基油氣資源，簡單說就是煤化過程突然斷了，其中的油和氣還沒有完全跑出來。若能通過技術手段提取這部分油、氣，即可增加我國油氣資源供應。”

勘探顯示，西部富油煤資源量大約有5000億噸，主要賦存于陜西、內蒙古、甘肅等地。煤中潛在的油資源量約500億噸，氣資源量約75萬億立方米。“這是什么概念？相當于目前三大石油公司探明油氣剩余可采儲量的10倍之多。”王雙明稱，我國富油煤產業規模化發展具備資源基礎。

但同時，富油煤的形成伴隨特定的地質歷史演化過程及地質條件，不同時代、不同區域，乃至相同時代、不同煤層的資源狀況均存在顯著差異。“摸清家底是實現高效開發利用的前提，目前急需開展變質演化規律、地質驅動條件等地質科學問題研究。”王雙明表示。

王雙明還稱，相比常規油氣，富油煤中油氣資源的開發方式也有不同，既要最大化提取煤中以油為主的資源，也要實現煤的綠色低碳開發。“熱解一體化技術是可行的發展方向，提效降碳潛力巨大，值得進一步研究推廣。目前，西部用于燃燒發電和供熱的富油煤約5.2億噸，如果全部按照熱解發電一體化方式進行利用，可生產近5000萬噸油品，相當于再建一個大慶油田。相比燃燒發電，后者可提高能效6%、減少碳排放2.8億噸。”

來源：中國能源報