碳中和下中國能源轉型與煤炭清潔高效利用叢書--碳中和下中國煤基能源產業優化發展

主要內容包括四個方面：一是，梳理煤基能源產業的歷史貢獻，分析其未來面臨的轉型挑戰及功能定位；二是，測算煤炭清潔高效利用技術的成本競爭力，開發煤炭清潔高效利用決策優化模型；三是，量化煤炭清潔高效利用技術發展的外部性收益，探討煤基能源的未來發展趨勢，提出煤基能源清潔高效利用優化方案；四是，借鑒國外能源產業轉型經驗，研判中國煤基能源產業的應對策略。 在“雙碳”背景下，剖析中國煤基能源產業面臨的問題和挑戰，研究中國煤基能源產業的優化發展路徑以及應對策略，對促進中國經濟、能源與環境三者之間協同發展具有重要現實意義和理論價值。本書研究成果，能夠為煤基能源產業協同發展、綠色發展和創新發展相關政策的制定提供理論支持，支撐煤基能源產業管理者的宏觀規劃決策，有助于推動煤炭清潔高效利用技術的發展，提升煤基能源產業發展的經濟效益和社會效益。

改革開放以來，中國經濟的快速增長帶動了能源消費和碳排放的快速增加。盡管近年來中國持續推進能源清潔化轉型，清潔能源取得跨越式發展，但由于能源消費總量巨大，清潔能源占比仍然較低，煤基能源仍將主導著中國的能源消費結構。煤基能源的可持續利用對于保障我國經濟發展和保障能源安全起到壓艙石和穩定器的作用。根據英國石油公司（British Petroleum，BP）發布的《世界能源統計年鑒2021》，我國2020年煤炭儲量位居世界第四，共計1431.97億噸。2020年我國煤炭產量位居世界第一，約為39億噸，貢獻了全球總產量的半數以上。在消費量方面，2020年我國煤炭消費總量約為39.6億噸，同樣位居世界第一，在全球消費總量中的占比為54.3%。在儲量、產量和消費量方面，煤炭都是我國位居首位的化石能源資源。自改革開放以來，煤基能源為40余年的經濟高速發展提供了基礎能源保障，是國民經濟發展重要的支撐產業。
然而不可否認的是，煤炭在能源結構中占比過高不可避免地帶來一系列環境問題，造成經濟增長與排放控制之間的矛盾。據已有研究報告測算，目前中國化石能源消費所產生的碳排放總量約為100億噸，其中約有75%的碳排放源自煤炭消費。目前我國碳排放總量巨大，且人口規模、經濟體量和能源消耗量均居于全球前列，在全球氣候治理中具有舉足輕重的影響。2020年9月，中國政府承諾將采取更加有力的政策和措施，力爭在2030年前使碳排放量達到峰值，努力爭取在2060年前實現碳中和。這一莊重承諾，既體現了我國在全球氣候變化協同治理中的大國擔當，也為我國煤基能源體系綠色低碳發展提供了指南針和時間表。雖然在今后較長時間段內，煤炭仍舊是我國保障能源底線的重要化石能源，但不可回避的是，作為高碳能源，控制煤炭消費總量、降低煤炭消費排放強度，是碳排放控制工作的重中之重，關乎“30·60雙碳”目標能否順利實現的大局。
煤基能源產業在短中期內仍會對經濟發展起到支撐作用，可以從三個視角考慮：首先是中國能源生產與消費結構的現實情況；其次是保障能源安全的角度，煤基能源產業能夠保障能源供應和促進經濟增長；最后是在構建清潔高效的能源體系的布局中，煤基能源產業也將發揮重要作用。在“雙碳”目標的約束下，煤基能源產業鏈面臨著生存空間狹小、功能定位和技術性及環境負外部性顯著等挑戰。伴隨著經濟轉型、能源革命、大氣污染治理與應對氣候變化等重大戰略問題的逐漸凸顯，中國煤基能源產業進行產業轉型是十分必要的?；诋斍懊禾慨a業的體量以及碳排放量，中國爭取在2060年前實現碳中和的目標將對煤基能源產業的發展產生劇烈沖擊。碳約束下的中國能源改革將逐漸步入深水區，清潔能源替代化石能源、可再生能源電力替代煤電的雙重更替步伐加快，煤炭行業提質增效、轉型升級的要求更加迫切，煤基能源行業發展面臨著歷史性拐點。
在“雙碳”目標約束下，《碳中和下中國煤基能源產業優化發展》以研判中國煤基能源產業的轉型發展路徑及應對策略為主要研究目標，通過“定性調研歸納+定量模型測算”的方式進行問題剖析，旨在實現不同時期的煤炭清潔高效利用以保障經濟平穩發展。定性研究方面，圍繞“綜述產業發展的過去，分析現在存在的問題，提出未來碳約束下的發展舉措”的思路，深入分析中國煤基能源產業現狀，并將碳排放約束嵌入到煤基能源體系發展進程中，以我國煤基能源產業的現存問題和發展趨勢為導向，針對性地研判應對策略。定量研究方面，以可計算一般均衡模型為內核進行深度開發，通過更新數據庫、部門聚合與拆分、能源數據處理、碳交易市場刻畫等方式編制社會核算矩陣?；诿禾壳鍧嵏咝Ю脹Q策優化模型結果，量化煤炭清潔高效利用技術發展的經濟社會綜合效益，探討不同情景下的未來最優能源結構差異，提出煤基能源清潔高效利用優化方案。最后，結合模型定量測算結果和實地調研的定性成果提出中國煤炭、煤電、煤化工產業的轉型發展路徑及應對策略。
在“雙碳”背景下，剖析中國煤基能源產業面臨的問題和挑戰，研究中國煤基能源產業的優化發展路徑以及應對策略，對促進中國經濟、能源與環境三者之間協同發展具有重要現實意義和理論價值。本書研究成果，能夠為煤基能源產業協同發展、綠色發展和創新發展相關政策的制定提供理論支持，支撐煤基能源產業管理者的宏觀規劃決策，有助于推動煤炭清潔高效利用技術的發展，提升煤基能源產業發展的經濟效益和社會效益。
本書在國家能源集團技術經濟研究院的大力支持下，由廈門大學管理學院、中國能源政策研究院、能源經濟與能源政策協同創新中心組織編寫，吳微、杜之利、賈智杰、陳語、朱朋虎、李振聲、葛佳敏、張沖沖、檀之舟、關春旭、蘇彤、徐沖沖、劉智威、王優、潘婷等參與了編寫工作。廈門大學能源經濟與能源政策協同創新中心及中國能源政策研究院為本書編寫提供了諸多的幫助。特別感謝陳語博士和朱朋虎博士所做的大量組織和協調工作。編著者深知所做的努力總是不夠，不足之處，望讀者指正。

林伯強
2023年1月于廈門

當前中國能源行業正處于百年未有之大變局，煤基能源產業的低碳轉型將是能源領域的重大議題。本書通過詳細闡述煤基能源產業的歷史貢獻與價值定位，定性分析了碳約束給煤基能源產業發展帶來的挑戰，并通過構建煤炭清潔高效利用決策優化模型，定量評估了CCUS技術嵌入煤基能源產業優化發展的綜合成本效益，最后提出針對企業轉型、產業優化、政策制定的煤基能源產業低碳發展策略。
本書可供高等院校能源經濟、資源經濟、煤炭經濟等專業的師生，能源相關企業，政府相關管理部門及對能源經濟與能源發展感興趣的大眾讀者閱讀參考，為煤基能源產業管理者的宏觀規劃決策提供有益支撐。

第1章煤基能源產業發展現狀分析001
1.1煤炭產業發展現狀005
1.1.1煤炭產業開發現狀005
1.1.2煤炭產業發展變化趨勢007
1.1.3煤炭產業相關政策分析008
1.2煤電產業發展現狀013
1.2.1煤電產業發展現狀及趨勢013
1.2.2煤電企業經營情況016
1.2.3煤電產業相關政策分析017
1.3煤化工產業發展現狀024
1.3.1煤化工產業基本概況024
1.3.2現代煤化工產業分布現狀029
1.3.3現代煤化工產業相關政策分析031
1.4工業用煤發展現狀035
1.4.1工業用煤基本概況036
1.4.2工業用煤發展趨勢037
1.4.3工業用煤相關政策分析038
1.5散煤治理現狀042
1.5.1散煤治理概況043
1.5.2相關政策梳理044

第2章煤基能源產業中長期發展面臨的挑戰049
2.1煤炭產業發展存在的問題050
2.1.1低碳約束下煤炭供需結構調整存在壓力050
2.1.2煤炭資源開發帶來的生態環境破壞問題051
2.1.3老礦城產業轉型發展路徑不清晰052
2.1.4煤炭轉型進程中的就業人口轉移和安置054
2.2煤電產業發展存在的問題055
2.2.1“存量大、機組新、效率高”的煤電機組短期難以退出055
2.2.2煤電產能過剩及相關企業持續性虧損056
2.2.3未來煤電機組運行面臨功能定位和技術性挑戰057
2.2.4當前電力市場改革未對煤電轉型產生合理激勵效應057
2.3煤化工產業發展存在的問題058
2.3.1碳約束下煤化工產業的戰略定位模糊058
2.3.2碳減排的外部緊約束減弱產業競爭力059
2.3.3環境污染問題制約產業高質量發展059
2.3.4高額油品消費稅嚴重影響產業生產經營效益060
2.4工業用煤發展存在的問題061
2.5散煤治理存在的問題062

第3章碳約束下的煤基能源發展與減排技術潛力067
3.1碳約束下的能源發展趨勢068
3.1.1能源結構發展趨勢069
3.1.2電力結構發展趨勢070
3.1.3能源基礎設施投資發展趨勢073
3.2碳約束下CCUS技術的發展優勢075
3.2.1煤基能源產業結合CCUS技術的必要性075
3.2.2煤基能源產業結合CCUS技術的潛在優勢078
3.3全球CCUS技術發展現狀080
3.3.1CCUS技術發展背景080
3.3.2CCUS技術應用現狀082
3.4中國CCUS發展潛力預測086
3.4.1中國CCUS封存潛力086
3.4.2中國CCUS減排需求088

第4章煤炭清潔高效利用決策優化模型091
4.1可計算一般均衡模型簡介092
4.2社會核算矩陣的編制097
4.2.1社會核算矩陣的框架097
4.2.2社會核算矩陣的編制098
4.2.3社會核算矩陣的平衡100
4.3煤基能源產業CCUS技術的刻畫100
4.3.1CCUS成本的刻畫100
4.3.2CCUS滲透率的刻畫104
4.4C-CEUM模型宏觀閉合的調整104
4.4.1模型的動態化104
4.4.2生產函數的改進105
4.5模擬碳約束情景106

第5章煤基能源產業結合CCUS技術的綜合成本效益分析109
5.1煤基能源結合CCUS技術的研究邊界110
5.2煤基能源結合CCUS技術的規模與成本110
5.3CCUS技術下的碳排放與能源結構轉變112
5.3.1不同情景下的碳排放量變化趨勢112
5.3.2不同情景下的能源結構變化114
5.3.3不同情景下的電力結構變化119
5.4CCUS技術下的煤基能源產業發展趨勢124
5.4.1煤炭產業發展趨勢124
5.4.2煤電產業發展趨勢126
5.4.3煤化工產業發展趨勢128
5.5CCUS技術下的經濟社會福利變動130
5.5.1CCUS技術應用對經濟總量的貢獻130
5.5.2CCUS技術應用對就業的貢獻131
5.5.3CCUS技術應用對價格、匯率和社會福利的影響132

第6章煤基能源產業優化發展策略137
6.1發達國家煤基能源產業發展經驗及啟示138
6.1.1主要發達國家煤炭退出經驗總結138
6.1.2對我國煤基能源產業優化發展的啟示143
6.1.3中國煤基能源產業的優化思路145
6.2煤炭行業優化發展策略151
6.2.1推動煤炭清潔化，支持相關技術發展和推廣151
6.2.2延伸煤炭產品的產業鏈，發展循環經濟152
6.2.3明晰資源型城市轉型思路，擺脫“資源詛咒”153
6.2.4保障就業人口轉移，實現產業升級和改造155
6.3煤電行業優化發展策略157
6.3.1推動煤電低碳利用技術研發及示范157
6.3.2加快建立發電容量成本回收機制158
6.3.3實現煤電轉型與儲能和電網靈活調配的協調發展159
6.3.4構建多層次電價市場推進煤電機組的角色改變160
6.4煤化工行業優化發展策略161
6.4.1明確現代煤化工產業戰略意義，統籌產業發展布局161
6.4.2加快CCUS技術示范應用，推進產業碳減排進程162
6.4.3加大廢水循環處理技術研發，實施環保稅費優惠163
6.4.4調整煤化工行業的油品消費稅，設置財政激勵163
6.5工業用煤行業優化發展策略164
6.5.1積極推進鋼鐵行業超低排放改造164
6.5.2廣泛采取市場化手段推動低碳發展165
6.5.3嚴格控制行業煤炭消費規模165
6.5.4大力推進建材行業能源要素替代166
6.6散煤治理對策建議167
6.6.1增強散煤治理可持續性167
6.6.2擴大清潔取暖覆蓋范圍，推廣分散式取暖技術167
6.6.3加大節能建筑推廣力度，促進建筑節能改造168
6.6.4優化財政政策及補貼退坡方案，發揮綠色金融撬動作用168
6.7煤基能源產業轉型展望169

參考文獻173