“雙碳”背景下煤炭企業(yè)節(jié)能降碳路徑研究

＊房小夏

（山煤國際能源集團股份有限公司 山西 030006）

實現碳達峰、碳中和，是著力解決資源環(huán)境約束突出問題、實現中華民族持續(xù)發(fā)展的必然選擇，是構建人類命運共同體的莊嚴承諾[1]。實行能源消費強度和總量雙控是落實生態(tài)文明建設要求、促進節(jié)能降耗、推動高質量發(fā)展的一項重要制度性安排[2]?！半p碳”目標下，首先要面對的是能源領域的系統(tǒng)性變革問題。作為能源安全穩(wěn)定供應的“壓艙 石”，煤炭行業(yè)的轉型更是重中之重[3]。但目前煤炭企業(yè)存在能耗較大、排放較高的問題，且節(jié)能降碳意識相對薄弱，節(jié)能管理機制不健全。為了在全面深化改革的新形勢下化挑戰(zhàn)為機遇，煤炭企業(yè)應深入貫徹黨的二十大精神，落實黨中央、國務院關于碳達峰、碳中和重大戰(zhàn)略部署，堅持節(jié)能優(yōu)先，強化能耗管控深挖節(jié)能潛力，以“雙碳”目標倒逼技術進步與管理創(chuàng)新，促進企業(yè)高質量綠色發(fā)展。

1.夯實基礎建設

(1)完善節(jié)能管理體系

以提高能源利用效率為目標，建立節(jié)能管理體系，成立節(jié)能工作領導組，確定分管領導為能源管理負責人，明確機電、洗選等煤炭采選主要用能專業(yè)的節(jié)約能源責任，形成橫向聯動、縱向貫穿的節(jié)能管理多方協(xié)作機制。將能耗雙控、低碳發(fā)展納入企業(yè)黨委中心組學習議程，提高企業(yè)節(jié)能管理戰(zhàn)略地位。建立完善的節(jié)能管理體系，制定固定資產投資項目節(jié)能審查、能源計量及能源消費統(tǒng)計、節(jié)能項目管理等制度。加強績效考核約束管理，壓實節(jié)能管理責任，聚焦過程控制，推進精益管理，將能耗指標納入生產經營考核指標。加強低碳節(jié)能宣傳，提高企業(yè)員工低碳節(jié)能意識。組織節(jié)能培訓，舉辦技術比武，以比促學，提高業(yè)務管理員素質能力。

(2)夯實能耗統(tǒng)計基礎

建立能源計量管理制度，對各類能源消耗實行分級分類計量，配備和使用經依法檢定合格的能源計量器具，定期對能源計量器具進行檢定校準，并建立完整的能源計量器具一覽表，列明計量器具型號規(guī)格、精度等級、測量范圍、安裝使用地點、使用狀態(tài)等，便于對能源計量數據的采集、處理過程實施有效管理。用能單位能源計量數據記錄應規(guī)范、準確，記錄保存期限不低于5年。建立真實、準確的能源消費臺賬，加強對相關數據的校核，統(tǒng)計分析綜合能源消費量、噸原煤生產綜合能耗、選煤電力單耗等能耗雙控指標，并按照規(guī)定向上級節(jié)能管理部門和地方統(tǒng)計部門報送能源統(tǒng)計數據。重點用能單位應按照政府節(jié)能管理部門要求建設能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)，并在企業(yè)內部建立能源消費云平臺，使能源統(tǒng)計透明化、實時化、高效化，提升能源管理信息化水平。

2.加強能耗雙控

(1)淘汰落后機電設備

嚴控能源消費總量和強度，強化源頭管控和過程管控。嚴格執(zhí)行國家和山西省落后用能產品、設備、生產工藝淘汰制度，參照《高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄（第一二三四批）》淘汰高耗能設備。礦井原煤生產單耗不得超過《煤炭井工開采單位產品能源消耗限額》標準，選煤電力單耗不得超過《選煤電力消耗限額》標準。2022年11月，國家發(fā)展改革委會同有關部門印發(fā)《關于發(fā)布<重點用能產品設備能效先進水平、節(jié)能水平和準入水平（2022年版）>的通知》，針對產銷數量多、使用范圍廣、耗能總量大的重點用能產品設備明確設定先進水平、節(jié)能水平和準入水平。準入水平嚴格對標現行能效標準限定值，節(jié)能水平和先進水平分別不低于現行能效2級和1級標準。初始投資高、收益回報周期長是推廣高效節(jié)能產品設備的主要制約因素。國有煤炭企業(yè)應帶頭執(zhí)行綠色采購指南，積極選用能效先進水平產品設備，煤礦井下破碎機、膠帶機、壓濾機及選煤廠振動篩等高耗能設備采用高效節(jié)能電機，充分發(fā)揮國有企業(yè)的示范帶動作用。

(2)實施節(jié)能技術改造

煤礦井下刮板機、轉載機、皮帶機等機電設備更換為高效變頻電機，實現節(jié)能降耗。采用無功補償，功率因數控制在0.9以上，減少無功損耗。降低設備空載，減少電力消耗。加強用能設備的維護檢修工作，使設備處于高效率低能耗運行狀態(tài)。加強各種管網的維護管理，防止跑、冒、滴、漏的現象發(fā)生。實施選煤廠重介淺槽排矸、TDS智能干選改造、粗煤泥分選系統(tǒng)改造等節(jié)能改造工程，優(yōu)化洗選工藝，提升洗選效率，進一步降低洗選矸石帶煤量，減少加工轉換能耗損失，降低洗選能耗強度。單位生產用水優(yōu)先使用處理后的中水，洗煤廠洗水實現閉路循環(huán)。大力開展余熱利用項目，充分利用礦井回風余熱、矸石磚廠余熱、空壓機余熱提供建筑供熱、職工洗浴、冬季井口防凍等需求，減少能源消耗，達到降本增效、節(jié)能減排的效果。

(3)能耗雙控向碳排放雙控轉變

國家發(fā)展改革委、國家統(tǒng)計局、國家能源局聯合印發(fā)了《關于進一步做好新增可再生能源消費不納入能源消費總量控制有關工作的通知》，與《“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案》精神契合，明確新增可再生能源消費不納入能源消費總量控制，以各地區(qū)2020年可再生能源電力消費量為基數，“十四五”期間每年較上一年新增的可再生能源電力消費量在考核時予以扣除，以綠證作為可再生能源電力消費量認定的基本憑證。需要注意的是，新增可再生能源電力消費量仍納入能耗強度考核。煤炭企業(yè)應增強能耗總量管理彈性，逐步實現能耗“雙控”向碳排放總量和強度“雙控”轉變。強化能源消費強度約束性指標管控，有效增強總量管理彈性[4]。綜合能耗超標的企業(yè)可有計劃地購買使用可再生能源電力，減少能源消費總量。推行用能預算管理，強化固定資產投資項目節(jié)能審查，對項目用能和碳排放情況進行綜合評價，從源頭推進節(jié)能降碳[5]。

3.推進綠色發(fā)展

(1)加快綠色礦山建設

強化源頭治理理念，將“綠色”貫穿全系統(tǒng)生產建設。建設綠色礦山是踐行“綠水青山就是金山銀山”的重要思想，是煤炭企業(yè)轉型提升、低碳發(fā)展、循環(huán)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的正確路徑。山西省2021年政府工作報告提出將把開展碳達峰、碳中和作為深化能源革命綜合改革試點的牽引舉措，推動煤礦綠色智能開采。煤礦企業(yè)應對照《煤炭行業(yè)綠色礦山建設規(guī)范》《綠色礦山評價指標》，從資源開發(fā)方式、資源綜合利用、節(jié)能減排、礦區(qū)環(huán)境等方面積極部署，加緊綠色礦山建設步伐。統(tǒng)籌考慮煤、瓦斯、水、土地等各種資源，加強充填開采、保水開采、煤與瓦斯共采、煤矸石返井和無煤柱開采等綠色開采技術的實施，實現對煤層及共伴生資源的共采或保護，達到經濟效益、環(huán)境效益、社會效益三平衡。

(2)加強節(jié)能科技支撐

自然資源部于2022年8月30日發(fā)布了《礦產資源節(jié)約和綜合利用先進適用技術目錄（2022年版）》，工業(yè)和信息化部于2022年11月公示了《國家工業(yè)和信息化領域節(jié)能技術裝備推薦目錄（2022年版）》。煤炭企業(yè)應積極采用先進節(jié)能技術及裝備，將技術政策落到實處，實現礦產資源節(jié)約和高效利用。加快煤礦智能化建設，提升煤礦綠色安全生產素質。大力實施清潔生產，以選煤廠為抓手推動清潔礦廠建設，促進煤炭清潔高效利用，實現減污、降碳、擴綠、增效協(xié)同推進。加強煤炭企業(yè)自主創(chuàng)新，加強產學研相結合的節(jié)能創(chuàng)新體系，加快科技成果轉化，提高資源綜合利用企業(yè)競爭能力。

4.推進瓦斯綜合利用

(1)瓦斯利用政策

甲烷屬于短壽命周期溫室氣體，平均在空氣中存在的時間為12年左右。根據政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的第五次評估報告，甲烷20年水平的全球增溫潛勢高達二氧化碳的84倍，100年水平則是二氧化碳的28倍。甲烷對當前經歷的全球變暖的貢獻率約為四分之一，僅次于二氧化碳。減少甲烷排放，短期內減緩全球升溫比減少二氧化碳更加顯著。煤炭在開采過程中會伴生煤層氣。煤層氣俗稱瓦斯，在煤的形成過程中一起形成，吸附在煤基質顆粒表面、游離于煤孔隙之中，主要成分為甲烷。煤層氣在煤炭開采前、中、后都會持續(xù)產生。瓦斯體積分數達到5%～16%時，遇明火會爆炸，是煤礦瓦斯爆炸事故的根源。在煤炭開采的過程中，為保證礦井的安全，需要將井下空氣持續(xù)抽出，此部分空氣雖然甲烷含量極低，但總量非常大。

國家能源局提出將在“十四五”開展低濃度、超低濃度瓦斯高效利用技術攻關和示范工程建設，鼓勵建設10%及以下低濃度瓦斯以及礦井乏風中甲烷的蓄熱氧化、直接燃燒、摻混燃燒等瓦斯利用示范工程。2022年5月，山西省能源局召開全省煤礦瓦斯綜合利用試點示范總結交流會，強調了“雙碳目標”下瓦斯利用的重要性、緊迫感，提出了推動瓦斯梯級利用、加強技術創(chuàng)新、開展采煤采氣一體化等具體要求。

(2)瓦斯發(fā)電項目

高瓦斯礦井應開展低濃度瓦斯發(fā)電項目，將瓦斯資源化利用，起到安全、減碳、節(jié)能的效果。瓦斯利用項目會從兩個方面產生減排，一方面是規(guī)避了甲烷向空氣中的排放，另一方面是回收的甲烷作為能源使用，可減少此部分能源在沒有該項目時為了獲取能源產生的排放。已投運的瓦斯發(fā)電項目，要采取措施提高瓦斯抽采濃度，瓦斯利用裝置滿負荷運行。根據《CM-003-V01回收煤層氣、煤礦瓦斯和通風瓦斯用于發(fā)電、動力、供熱和/或通過火炬或無焰氧化分解》方法學，瓦斯利用項目可申請中國核證自愿減排量。

5.抓好“雙碳”管理

(1)認清雙碳形勢

作為高碳能源的生產者、提供者，煤炭企業(yè)要堅決落實黨中央及省決策部署，積極開展“雙碳”政策研究，深刻理解新發(fā)展理念，深挖企業(yè)“雙碳”管理潛力。2021年12月中央經濟工作會議提出要盡早實現能耗“雙控”向碳排放總量和強度“雙控”轉變?！吨泄仓醒雵鴦赵宏P于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》《國務院關于印發(fā)2030年前碳達峰行動方案的通知》兩部文件的發(fā)布宣告了碳達峰、碳中和“1+N”政策體系的正式建立。煤炭企業(yè)要對《碳排放權交易管理辦法》《碳排放權登記、交易、結算管理規(guī)則》《中國煤炭生產企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南》等制度進行研究，指導今后低碳減排發(fā)展方向?！短寂欧艡嘟灰坠芾磙k法（試行）》明確了全國碳市場可以采用CCER參與履約，抵銷比例不得超過應清繳碳排放配額的5%。煤炭企業(yè)可探索低濃度煤礦瓦斯發(fā)電項目開發(fā)CCER的實施方法，參與到全國碳市場交易中。

(2)做好“雙碳”工作

隨著全國碳中和目標逐漸下沉到實施階段，能源企業(yè)都將涉及碳中和目標及規(guī)劃的制定。煤炭企業(yè)不屬于火電、石化、鋼鐵、水泥、玻璃、有色、造紙、航空八大重點排放行業(yè)，暫不涉及配額履約問題，但碳排放管理的基礎工作最好是早做準備。要明確碳排放管理的組織架構，包括決策部門、碳管理部門及數據報送部門。要摸清排放家底，全面梳理自身的碳排放情況。碳排放并不像電力消耗那樣一目了然，它包括燃料燃燒二氧化碳排放、甲烷和二氧化碳逃逸排放、購入電力和熱力隱含的二氧化碳排放等。同時，要從技術創(chuàng)新、能效提升、燃料替代、設備電氣化、可再生能源利用等方面來考慮碳中和工作。加大低碳節(jié)能項目開展力度，做好項目立項、可行性研究、初步設計、項目建設及投運各階段的管理工作，確保節(jié)能措施的有效落實。

(3)推行零碳就緒

根據環(huán)保管理要求，煤炭企業(yè)燃煤鍋爐已基本淘汰，更換為燃氣鍋爐或電鍋爐。在目前“雙碳”背景下，建議一步到位更換為電鍋爐，做好零碳就緒，即現在雖然沒有實現零排放，但已具備了將來實現零排放的條件。當前我國70%左右的電力來自火電，但是電力以后可以通過風光水等可再生能源實現零碳，等整個電力結構大部分或全部變?yōu)榭稍偕茉措娏?，電鍋爐就實現了近零排放甚至零碳排放。

6.健全能源管理體系

(1)加強專項管理

重點用能單位應開展節(jié)能診斷，分析工藝流程中每個生產節(jié)點上的能源消耗狀況和能源利用率等情況，發(fā)現問題，用系統(tǒng)學方法找出問題的根本，預測節(jié)能潛力，提出具體技術措施。應開展能效對標，科學選取標桿企業(yè)和標桿值。標桿企業(yè)主要包括集團內外產能規(guī)模、機械化程度、工藝流程相近的同類先進企業(yè)，標桿值主要包括清潔生產一類標準、國家限額標準先進值等。應開展能源審計，原則上每五年一次。應對主要用能設備定期開展節(jié)能監(jiān)測，對能效不合格的設備進行改造、更新或淘汰。

(2)加強總結分析

重點用能單位應對能源利用情況進行總結分析并編制能源利用狀況報告，為企業(yè)綠色發(fā)展決策部署提供科學依據。每年年初對本單位上一年度的能源利用情況進行總結分析，對能源消費情況、能源利用效率、節(jié)能目標完成情況、節(jié)能效益分析、節(jié)能措施、節(jié)能技改項目及能源管理制度文件等內容進行系統(tǒng)梳理。

7.結論

煤業(yè)企業(yè)在轉型發(fā)展的道路上，要將“雙碳”目標與節(jié)能降碳有機結合起來，統(tǒng)籌推進資源節(jié)約循環(huán)利用和生態(tài)環(huán)境保護，提高公司能源利用效率和節(jié)能管理水平。從完善節(jié)能管理體系、夯實能耗統(tǒng)計基礎、淘汰落后機電設備、實施節(jié)能技術改造、加快綠色礦山建設、加大節(jié)能科技支撐、推進瓦斯綜合利用、加強雙碳基礎管理、健全能源管理體系等全方位管理舉措入手，促進減污降碳協(xié)同增效，有序做好能耗雙控向碳排放雙控轉變的準備，穩(wěn)妥推進綠色低碳發(fā)展。