“双碳”背景下煤炭企业节能降碳路径研究

＊房小夏

（山煤国际能源集团股份有限公司 山西 030006）

实现碳达峰、碳中和，是着力解决资源环境约束突出问题、实现中华民族持续发展的必然选择，是构建人类命运共同体的庄严承诺[1]。实行能源消费强度和总量双控是落实生态文明建设要求、促进节能降耗、推动高质量发展的一项重要制度性安排[2]。“双碳”目标下，首先要面对的是能源领域的系统性变革问题。作为能源安全稳定供应的“压舱 石”，煤炭行业的转型更是重中之重[3]。但目前煤炭企业存在能耗较大、排放较高的问题，且节能降碳意识相对薄弱，节能管理机制不健全。为了在全面深化改革的新形势下化挑战为机遇，煤炭企业应深入贯彻党的二十大精神，落实党中央、国务院关于碳达峰、碳中和重大战略部署，坚持节能优先，强化能耗管控深挖节能潜力，以“双碳”目标倒逼技术进步与管理创新，促进企业高质量绿色发展。

1.夯实基础建设

(1)完善节能管理体系

以提高能源利用效率为目标，建立节能管理体系，成立节能工作领导组，确定分管领导为能源管理负责人，明确机电、洗选等煤炭采选主要用能专业的节约能源责任，形成横向联动、纵向贯穿的节能管理多方协作机制。将能耗双控、低碳发展纳入企业党委中心组学习议程，提高企业节能管理战略地位。建立完善的节能管理体系，制定固定资产投资项目节能审查、能源计量及能源消费统计、节能项目管理等制度。加强绩效考核约束管理，压实节能管理责任，聚焦过程控制，推进精益管理，将能耗指标纳入生产经营考核指标。加强低碳节能宣传，提高企业员工低碳节能意识。组织节能培训，举办技术比武，以比促学，提高业务管理员素质能力。

(2)夯实能耗统计基础

建立能源计量管理制度，对各类能源消耗实行分级分类计量，配备和使用经依法检定合格的能源计量器具，定期对能源计量器具进行检定校准，并建立完整的能源计量器具一览表，列明计量器具型号规格、精度等级、测量范围、安装使用地点、使用状态等，便于对能源计量数据的采集、处理过程实施有效管理。用能单位能源计量数据记录应规范、准确，记录保存期限不低于5年。建立真实、准确的能源消费台账，加强对相关数据的校核，统计分析综合能源消费量、吨原煤生产综合能耗、选煤电力单耗等能耗双控指标，并按照规定向上级节能管理部门和地方统计部门报送能源统计数据。重点用能单位应按照政府节能管理部门要求建设能耗在线监测系统，并在企业内部建立能源消费云平台，使能源统计透明化、实时化、高效化，提升能源管理信息化水平。

2.加强能耗双控

(1)淘汰落后机电设备

严控能源消费总量和强度，强化源头管控和过程管控。严格执行国家和山西省落后用能产品、设备、生产工艺淘汰制度，参照《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第一二三四批）》淘汰高耗能设备。矿井原煤生产单耗不得超过《煤炭井工开采单位产品能源消耗限额》标准，选煤电力单耗不得超过《选煤电力消耗限额》标准。2022年11月，国家发展改革委会同有关部门印发《关于发布<重点用能产品设备能效先进水平、节能水平和准入水平（2022年版）>的通知》，针对产销数量多、使用范围广、耗能总量大的重点用能产品设备明确设定先进水平、节能水平和准入水平。准入水平严格对标现行能效标准限定值，节能水平和先进水平分别不低于现行能效2级和1级标准。初始投资高、收益回报周期长是推广高效节能产品设备的主要制约因素。国有煤炭企业应带头执行绿色采购指南，积极选用能效先进水平产品设备，煤矿井下破碎机、胶带机、压滤机及选煤厂振动筛等高耗能设备采用高效节能电机，充分发挥国有企业的示范带动作用。

(2)实施节能技术改造

煤矿井下刮板机、转载机、皮带机等机电设备更换为高效变频电机，实现节能降耗。采用无功补偿，功率因数控制在0.9以上，减少无功损耗。降低设备空载，减少电力消耗。加强用能设备的维护检修工作，使设备处于高效率低能耗运行状态。加强各种管网的维护管理，防止跑、冒、滴、漏的现象发生。实施选煤厂重介浅槽排矸、TDS智能干选改造、粗煤泥分选系统改造等节能改造工程，优化洗选工艺，提升洗选效率，进一步降低洗选矸石带煤量，减少加工转换能耗损失，降低洗选能耗强度。单位生产用水优先使用处理后的中水，洗煤厂洗水实现闭路循环。大力开展余热利用项目，充分利用矿井回风余热、矸石砖厂余热、空压机余热提供建筑供热、职工洗浴、冬季井口防冻等需求，减少能源消耗，达到降本增效、节能减排的效果。

(3)能耗双控向碳排放双控转变

国家发展改革委、国家统计局、国家能源局联合印发了《关于进一步做好新增可再生能源消费不纳入能源消费总量控制有关工作的通知》，与《“十四五”节能减排综合工作方案》精神契合，明确新增可再生能源消费不纳入能源消费总量控制，以各地区2020年可再生能源电力消费量为基数，“十四五”期间每年较上一年新增的可再生能源电力消费量在考核时予以扣除，以绿证作为可再生能源电力消费量认定的基本凭证。需要注意的是，新增可再生能源电力消费量仍纳入能耗强度考核。煤炭企业应增强能耗总量管理弹性，逐步实现能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变。强化能源消费强度约束性指标管控，有效增强总量管理弹性[4]。综合能耗超标的企业可有计划地购买使用可再生能源电力，减少能源消费总量。推行用能预算管理，强化固定资产投资项目节能审查，对项目用能和碳排放情况进行综合评价，从源头推进节能降碳[5]。

3.推进绿色发展

(1)加快绿色矿山建设

强化源头治理理念，将“绿色”贯穿全系统生产建设。建设绿色矿山是践行“绿水青山就是金山银山”的重要思想，是煤炭企业转型提升、低碳发展、循环发展和可持续发展的正确路径。山西省2021年政府工作报告提出将把开展碳达峰、碳中和作为深化能源革命综合改革试点的牵引举措，推动煤矿绿色智能开采。煤矿企业应对照《煤炭行业绿色矿山建设规范》《绿色矿山评价指标》，从资源开发方式、资源综合利用、节能减排、矿区环境等方面积极部署，加紧绿色矿山建设步伐。统筹考虑煤、瓦斯、水、土地等各种资源，加强充填开采、保水开采、煤与瓦斯共采、煤矸石返井和无煤柱开采等绿色开采技术的实施，实现对煤层及共伴生资源的共采或保护，达到经济效益、环境效益、社会效益三平衡。

(2)加强节能科技支撑

自然资源部于2022年8月30日发布了《矿产资源节约和综合利用先进适用技术目录（2022年版）》，工业和信息化部于2022年11月公示了《国家工业和信息化领域节能技术装备推荐目录（2022年版）》。煤炭企业应积极采用先进节能技术及装备，将技术政策落到实处，实现矿产资源节约和高效利用。加快煤矿智能化建设，提升煤矿绿色安全生产素质。大力实施清洁生产，以选煤厂为抓手推动清洁矿厂建设，促进煤炭清洁高效利用，实现减污、降碳、扩绿、增效协同推进。加强煤炭企业自主创新，加强产学研相结合的节能创新体系，加快科技成果转化，提高资源综合利用企业竞争能力。

4.推进瓦斯综合利用

(1)瓦斯利用政策

甲烷属于短寿命周期温室气体，平均在空气中存在的时间为12年左右。根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）的第五次评估报告，甲烷20年水平的全球增温潜势高达二氧化碳的84倍，100年水平则是二氧化碳的28倍。甲烷对当前经历的全球变暖的贡献率约为四分之一，仅次于二氧化碳。减少甲烷排放，短期内减缓全球升温比减少二氧化碳更加显著。煤炭在开采过程中会伴生煤层气。煤层气俗称瓦斯，在煤的形成过程中一起形成，吸附在煤基质颗粒表面、游离于煤孔隙之中，主要成分为甲烷。煤层气在煤炭开采前、中、后都会持续产生。瓦斯体积分数达到5%～16%时，遇明火会爆炸，是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。在煤炭开采的过程中，为保证矿井的安全，需要将井下空气持续抽出，此部分空气虽然甲烷含量极低，但总量非常大。

国家能源局提出将在“十四五”开展低浓度、超低浓度瓦斯高效利用技术攻关和示范工程建设，鼓励建设10%及以下低浓度瓦斯以及矿井乏风中甲烷的蓄热氧化、直接燃烧、掺混燃烧等瓦斯利用示范工程。2022年5月，山西省能源局召开全省煤矿瓦斯综合利用试点示范总结交流会，强调了“双碳目标”下瓦斯利用的重要性、紧迫感，提出了推动瓦斯梯级利用、加强技术创新、开展采煤采气一体化等具体要求。

(2)瓦斯发电项目

高瓦斯矿井应开展低浓度瓦斯发电项目，将瓦斯资源化利用，起到安全、减碳、节能的效果。瓦斯利用项目会从两个方面产生减排，一方面是规避了甲烷向空气中的排放，另一方面是回收的甲烷作为能源使用，可减少此部分能源在没有该项目时为了获取能源产生的排放。已投运的瓦斯发电项目，要采取措施提高瓦斯抽采浓度，瓦斯利用装置满负荷运行。根据《CM-003-V01回收煤层气、煤矿瓦斯和通风瓦斯用于发电、动力、供热和/或通过火炬或无焰氧化分解》方法学，瓦斯利用项目可申请中国核证自愿减排量。

5.抓好“双碳”管理

(1)认清双碳形势

作为高碳能源的生产者、提供者，煤炭企业要坚决落实党中央及省决策部署，积极开展“双碳”政策研究，深刻理解新发展理念，深挖企业“双碳”管理潜力。2021年12月中央经济工作会议提出要尽早实现能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变。《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》两部文件的发布宣告了碳达峰、碳中和“1+N”政策体系的正式建立。煤炭企业要对《碳排放权交易管理办法》《碳排放权登记、交易、结算管理规则》《中国煤炭生产企业温室气体排放核算方法与报告指南》等制度进行研究，指导今后低碳减排发展方向。《碳排放权交易管理办法（试行）》明确了全国碳市场可以采用CCER参与履约，抵销比例不得超过应清缴碳排放配额的5%。煤炭企业可探索低浓度煤矿瓦斯发电项目开发CCER的实施方法，参与到全国碳市场交易中。

(2)做好“双碳”工作

随着全国碳中和目标逐渐下沉到实施阶段，能源企业都将涉及碳中和目标及规划的制定。煤炭企业不属于火电、石化、钢铁、水泥、玻璃、有色、造纸、航空八大重点排放行业，暂不涉及配额履约问题，但碳排放管理的基础工作最好是早做准备。要明确碳排放管理的组织架构，包括决策部门、碳管理部门及数据报送部门。要摸清排放家底，全面梳理自身的碳排放情况。碳排放并不像电力消耗那样一目了然，它包括燃料燃烧二氧化碳排放、甲烷和二氧化碳逃逸排放、购入电力和热力隐含的二氧化碳排放等。同时，要从技术创新、能效提升、燃料替代、设备电气化、可再生能源利用等方面来考虑碳中和工作。加大低碳节能项目开展力度，做好项目立项、可行性研究、初步设计、项目建设及投运各阶段的管理工作，确保节能措施的有效落实。

(3)推行零碳就绪

根据环保管理要求，煤炭企业燃煤锅炉已基本淘汰，更换为燃气锅炉或电锅炉。在目前“双碳”背景下，建议一步到位更换为电锅炉，做好零碳就绪，即现在虽然没有实现零排放，但已具备了将来实现零排放的条件。当前我国70%左右的电力来自火电，但是电力以后可以通过风光水等可再生能源实现零碳，等整个电力结构大部分或全部变为可再生能源电力，电锅炉就实现了近零排放甚至零碳排放。

6.健全能源管理体系

(1)加强专项管理

重点用能单位应开展节能诊断，分析工艺流程中每个生产节点上的能源消耗状况和能源利用率等情况，发现问题，用系统学方法找出问题的根本，预测节能潜力，提出具体技术措施。应开展能效对标，科学选取标杆企业和标杆值。标杆企业主要包括集团内外产能规模、机械化程度、工艺流程相近的同类先进企业，标杆值主要包括清洁生产一类标准、国家限额标准先进值等。应开展能源审计，原则上每五年一次。应对主要用能设备定期开展节能监测，对能效不合格的设备进行改造、更新或淘汰。

(2)加强总结分析

重点用能单位应对能源利用情况进行总结分析并编制能源利用状况报告，为企业绿色发展决策部署提供科学依据。每年年初对本单位上一年度的能源利用情况进行总结分析，对能源消费情况、能源利用效率、节能目标完成情况、节能效益分析、节能措施、节能技改项目及能源管理制度文件等内容进行系统梳理。

7.结论

煤业企业在转型发展的道路上，要将“双碳”目标与节能降碳有机结合起来，统筹推进资源节约循环利用和生态环境保护，提高公司能源利用效率和节能管理水平。从完善节能管理体系、夯实能耗统计基础、淘汰落后机电设备、实施节能技术改造、加快绿色矿山建设、加大节能科技支撑、推进瓦斯综合利用、加强双碳基础管理、健全能源管理体系等全方位管理举措入手，促进减污降碳协同增效，有序做好能耗双控向碳排放双控转变的准备，稳妥推进绿色低碳发展。