1、碳中和下煤炭革命戰略發展構想煤炭革命戰略構想，探尋符合中國特色的煤炭行業轉型發展路徑。 期間，需實現煤炭3.0向4.0、5.0的轉型升級，由自動化、向智能 化、無人化邁進，由超低排放向近零排放、零排放邁進。而本研究也 發現20202030年煤炭消費變幅并不大，但20302050年卻是煤炭行 業生死存亡的關鍵期。為此，將煤炭行業發展路線劃分為起步期、攻 關期、鞏固期3個階段。1起步期：20202030年(1)能耗達峰：即便未來煤炭消費比重將逐步回落，但需求總量 短期內難有較大降幅。推動碳減排盡快達峰，就要將煤炭利用過程中 節能降耗置于首位，在開采各環節采用高能效開采技術和設備，開展余熱、余壓、節

2、水、節材等綜合利用節能項目，持續優化煤炭利用效 率。煤炭兼具能源與資源雙重屬性，作為資源可用于煤制油、煤制氣 等化工品進行能源轉化，也能解決部分高碳排放問題30。散煤燃燒 的排污量是火電排放的五倍以上，應著力推進煤炭集中利用、源頭控 制散煤消費與燃燒，科學規劃“煤改氣”、“煤改電”。其外，要以 減量規劃倒逼煤炭行業改革升級，推動能源污染與煤炭燃燒碳排放第 三方治理、環境托管等創新發展新模式。(2)集聚協同：隨著碳減排壓力增大，煤炭產品質量要求必將水 漲船高，市場競爭也將愈發激烈。亟待推動煤炭產業鏈形成新標準， 應持續向下游延伸以增加產業鏈附加值。 因此，應構建以煤炭產業為 源頭，煤電、煤化工等

3、下游產業鏈集聚融合、相互連接的產業體系； 推進清潔高效熱電聯產技術、特殊煤種超臨界循環流化床等高效清潔 發電技術；提高低碳化原料比例，減少全生命周期碳足跡，帶動上下 游產業鏈碳協同減排。(3)增加碳匯：基于自然解決方案的減排措施(如植樹造林)是 增加生態碳匯的重要措施，礦區生態修復則是煤炭行業達成碳中和愿 景的有效途徑。此前礦區生態修復多關注立地修復， 且修復比率不足 四分之一。我國煤礦主戰場位于氣候干旱、生態脆弱的中西部，該區 生態修復不僅成本高，且修復收效甚微38。于昊辰等曾構建了一個 基于LDN的礦山土地生態動態恢復框架，提出了類似“耕地占補平 衡”的異位修復策略，明確了碳源與碳匯并不一

4、定必須在同一地區實 現，可為碳中和愿景下礦區生態修復提供新思路。2攻關期：20302050年(1)開采利用：探索低階煤中低溫熱解轉化及產物分質分級梯級 利用，加快低階煤利用技術研發。不同行業應加大科技研發投入，攜 手研發碳減排技術，推動煤炭開采、加工、運輸、利用等全產業鏈清潔低碳生產，推動燃煤發電超低排放、近零排放與節能技術改造，提 升煤炭利用效率，嚴控煤炭能耗強度，從源頭實現碳減排。而針對煤 炭行業，應提高煤炭行業綠色低碳標準，著力突破煤炭低碳化利用以 及碳去除等關鍵技術。(2)CCUS技術：脫碳、去碳技術攻關是提高碳循環利用水平的關 鍵舉措，大力發展CCU簪硬減排技術是未來40年的必由之路

5、。要想 實現CO2采度減排，無論是燃燒發電、煤制氫，抑或是 CO2作為介質 干熱巖發電，在技術上必須與CCU聚合。未來既要突出CCU即“U' 的利用效應，也要降低 CCUS本，突破以二氧化碳為原料的循環利 用技術瓶頸。為此，應加快部署煤礦產業鏈 CCUSK目示范，著力開 辟煤炭脫碳、去碳利用新途徑，將煤炭的能量與物質同時高效利用。 例如，通過CCU豉術，煤炭企業可為下游產業提供 CO班于驅煤層 氣或地質封存，共同實現互利雙贏。(3)生態修復：假設通過有效的生態修復措施，煤炭行業凈零碳 排放已經實現，那么碳中和愿景是否達成了呢？事實并非如此，以往煤炭開發利用所致的碳排放在大氣中長期累積，

6、 歷史遺留問題仍需持 續去除。考慮未來溫控目標，必須增加對負排放技術的關注，以更高 水平的LDN衡量生態修復需求。未來既要實現采煤對生態環境的近零 擾動、減少廢棄物排放，又要以新型生態修復理念保障生態碳匯增加。 因此，該階段可鼓勵煤炭企業積極承擔國土綠化行動責任，利用荒山、 荒漠等地區開展植樹造林，以增加森林碳匯規模。如此一來，生態修 復碳匯可抵消排放部分的CO2甚至形成凈零排放或負排放效應。(4)新能源耦合：煤炭短期內難以破除碳排放瓶頸，減排成本大 幅降低難；而可再生能源低成本、大規模儲能問題難以突破，高比例 接入能源體系難。因此，未來仍需在高峰期調用煤電以保障能源基本 供應，與此同時也應提

7、升自身碳減排的貢獻度，并為新能源發展提供支撐基礎。煤炭與新能源耦合形成新能源體系，實現風光水火儲一體 化，可實現煤炭大幅碳減排。(5)適應碳市場：碳中和愿景在形成企業競爭新格局的同時，新 機遇也將不斷涌現。只有適應未來碳交易市場機制，才能率先優化資 源配置、應對氣候風險、厘清碳排放價格 4,進而健全煤炭行業低 碳發展體制機制，倒逼解決煤炭資源過度消耗的問題。 煤炭行業必須 將碳中和目標納入企業未來發展戰略， 提升碳資產管理能力，強化全 生命周期碳循環動態監測，積極適應氣候變化下碳排放配額規則， 主 動參與碳排放權交易市場建設與煤炭行業碳排放實施方案制定。3鞏固期：20502060年(1)零碳利

8、用：該階段有望步入井下無人、地上無煤的煤炭工業5.0時代，實現深地原位利用，煤、電、氣、熱、水、油實現一體化 供應，以及太陽能、風能、蓄水能與煤炭協同開發，基本實現近零排 放。止匕外，應探索固碳新途徑，只要將排放的碳經過化學處理，防止 其轉變為CO2 CH4等溫室氣體，便可避免溫室效應的發生。未來應 推進燃燒一體化利用（發電+化工）與化學一體化利用（化工+#能）。 例如，基于等離激元效應的零碳能源生產類似于人工復制了光合作用， 即部分金屬納米顆粒可在光線照射下產生光能集聚效應，進而將二氧 化碳和水分子分解為碳、氧、氫離子。如若將其中的碳離子與氫離子 組合，可進一步生成碳氫化合物供工業利用。（2）負排放技術：鑒于負排放技術在成熟度、潛力、成本、風險 等方面差異大，決定了負排放技