煤炭开发过程碳排放特征及碳中和发展的技术途径

摘要

理清煤炭开发过程碳排放特征,是推动煤炭开发过程碳达峰、碳中和的前提和基础。基于煤炭开发全生命周期碳排放清单分析方法,重点从生产用能、瓦斯排放及矿后活动3个环节,建立煤炭开发过程碳排放计算模型,测算煤炭开发过程碳排放量,并分析不同环节碳排放特征,提出煤炭开发过程碳减排技术途径。研究表明:1)生产用能碳排放强度呈下降趋势,由2010年81.5 kg/t,先快速降低到2015年的66.5 kg/t,而后缓慢降低到2020年的65.4 kg/t;2)瓦斯排放(碳排放)强度呈快速下降趋势,由2010年的123.7 kg/t,降低到2020年的67.6 kg/t;3)矿后活动碳排放强度呈缓慢降低趋势,由2010年的21.5 kg/t,逐渐降至2020年的18.0 kg/t。基于碳排放量和排放特征分析,提出了煤炭开发过程实现碳中和的5大技术途径,即大力推广应用煤炭开发节能提效技术,减少煤炭开发过程能源消耗带来的碳排放;持续攻关煤矿瓦斯抽采利用技术,减少煤炭开发过程甲烷排放;加快探索煤炭开发新技术,从原理上改变碳排放特性;有序研发和示范煤矿区煤与新能源耦合利用技术,降低单位产品碳排放强度;尽早谋划煤矿区二氧化碳捕集、利用与固化、封存技术,形成煤炭行业独有的碳中和实现途径。