2025年，我國全社會用電量同比增長5%，但作為耗煤主力的電力用煤卻同比下降，電力裝機結構綠色化趨勢愈加明顯。
未來，在發揮能源兜底保障作用的同時，煤炭還有其他應用途徑——煤炭開采的地下空間是“寶庫”，可以封存二氧化碳，實現煤化工的減排。通過加熱煤層，可將煤中資源取出、排放留在地下。煤炭的關鍵礦產資源屬性也正凸顯，不僅可以制成煤制油氣，也可以提取關鍵金屬，確保能源資源供應鏈穩定。
電煤需求是升還是降
國際能源署預計，2025年全球煤炭需求同比增長0.5%，達到88.5億噸。其中，美國煤炭消費量預計同比增長8%；歐盟新能源電力不足，煤炭消費降幅預計收窄到約2%；中國2025年煤炭消費量將與2024年水平大致持平。
近期，中東沖突持續。由于煤炭價格上漲幅度小于油氣、出口國家分散，吸引一批國家“松綁”煤電。例如在韓國，燃煤發電量控制在裝機容量80%的限制被取消，意大利也將淘汰煤電的時限從2025年底推遲至2038年。
中國工程院院士王雙明指出，2025年我國水、核、風、光發電裝機占比60.5%，發電占比43.6%。其中，風、光發電裝機占比47.3%，發電占比23.7%。當前新能源規模雖大，但產出占比較低，短期內難以安全可靠替代化石能源。
但也需看到，2025年我國煤炭消費總體偏弱，自2017年以來同比首次出現負增長。作為耗煤主力的電力行業用煤需求下降，全社會用電增速與煤耗增速“脫鉤”趨勢日益明顯。國際能源署預計，到2030年，全球煤炭消費量預計比2025年下降3%，特別是電力行業的轉型，將帶動全球燃煤發電量降至2021年水平以下。
中國煤炭運銷協會統計顯示，2025年我國電力、鋼鐵、建材用煤同比下降，四大耗煤行業中煤化工是唯一用煤同比增長的行業。煤化工企業效益相對較好、新增產能陸續釋放、產品產量較快增長將帶動化工用煤需求穩定增長。
化工如何用煤減排
當前，煤炭已成為我國重要的化工用氫來源。2024年，煤制氫在我國氫源結構中的占比已達56%，大量新增產能被用于生產煤制油氣。但以煤炭作為原料，也帶來更高排放。業內估計，煤制氫1公斤會排放約11公斤的二氧化碳，排放遠高于天然氣制氫。也有分析指出，一座年產60萬噸煤制烯烴的項目，1年大概消耗320萬噸煤炭，二氧化碳排放量高達424萬噸。
高碳能源如何實現低碳利用？這是煤化工未來需要解決的問題。一方面，要優化煤化工生產流程，加快減排技術研發普及。另一方面，可利用煤炭開采形成的地下空間進行碳封存，并創新開采技術，通過取氫留碳、煤炭地下氣化等方式將資源取出、把碳留在地下。
“包括中國、美國在內的多個國家，都進行了煤層注入二氧化碳的相關實驗，盡管注入量、埋深等數據差異比較大，但足以說明煤層中可以注入二氧化碳。”王雙明提到，國內某煤礦曾抽放大量二氧化碳，煤樣實測二氧化碳吸附量為33—36立方米/噸。“這說明當地煤層中天然封存了大量二氧化碳，只要把氣體充入煤層中的化學條件、地質條件研究清楚，就可以形成一套二氧化碳封存的技術基礎理論。通過與其他礦區對比，如果條件相似，未來有望把碳封存和煤炭生產結合起來，探索在煤層中封存大量二氧化碳的可能性。”
王雙明認為，可以利用煤炭開采形成采空區，充填條帶之間填入粉煤灰、氣化渣、鎂渣等堿性固廢，采用化學方法“以廢固碳”。還可利用煤炭開采形成的碎漲空間、地下含水層封存二氧化碳。當前，還有部分地區進行深部煤層地下氣化，通過加熱煤層，將氫氣、甲烷、一氧化碳等資源取出，并將二氧化碳注入封存。“我們也進行了富油煤原位熱解實驗，利用電、高溫氣體對煤層進行加熱，1個月從煤層中提取超3000升液體，其中1000多升是輕油，熱解后的空間也可以進行碳封存。”
成為關鍵資源的補充
王雙明表示，未來，隨著新能源發展，煤炭的主體能源地位將逐漸弱化，戰略礦產資源作用持續提升。戰略礦產通常指在新興產業及重要工業領域有重要應用，對經濟發展和國家安全產生深遠影響的礦產。這些礦產常位于脆弱供應鏈上，存在供應風險或外部依賴性較高。
煤炭是開發潛力巨大的煤基油氣和礦產資源，有望對我國的油氣資源供應形成支撐。王雙明指出，我國是煤制油氣發展水平較好的國家之一，煤直接和間接液化項目運行平穩、產能穩步增加，截至去年，已建成煤制油產能1200萬噸/年，煤制氣產能150億立方米/年。“煤制油品質量好，可被用于航空航天等高端領域。”
從褐煤、煙煤到無煙煤，煤中元素呈現出“減氫富碳”的變化過程，中低煤化作用的煙煤中含有30%以上的揮發分，這種富氫組分是煤炭熱解生產油氣的關鍵。王雙明告訴《中國能源報》記者：“煤化程度越高的煤，水分和揮發分越少，這些組分從煤中脫離，是天然油氣資源形成的關鍵因素。煤制油氣的原理就是利用水分和揮發分含量最高的富油煤，人工進行煤化作用，得到油氣資源。”
相關統計顯示，我國富油煤總量約5000億噸，分布在新疆、陜西、內蒙古等地，煤中潛在油、氣資源分別約500億噸、75萬億立方米。通過低溫干餾可以生產油氣資源，以及可替代無煙煤和部分焦炭的半焦。同時，和煤炭資源伴生的深部煤層氣、煤系金屬、稀有元素開發也前景可期。在煤系金屬中，鍺、鎵、鋰和鋁等被廣泛應用于工業領域。近年來，新能源產業發展讓能源金屬需求急劇增加，而在供給端，地緣形勢緊張對礦產品貿易網絡的穩定性造成沖擊，加劇了關鍵礦產資源全球供應鏈風險。
中國工程院院士武強表示，我國煤中戰略性關鍵金屬類型齊全，賦存于煤層、頂底板、煤矸石及粉煤灰中，在14個億噸級大型煤炭基地中，有10個基地具備開發優勢。與傳統金屬礦床相比，煤中戰略性關鍵金屬礦產具有資源規模大、基礎條件好等優勢。加快推進煤中戰略性關鍵金屬礦產資源勘探與綜合開發利用，對于保障國家資源安全、提升供應鏈韌性具有重要意義。（記者 楊沐巖）
轉自：中國能源報
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