當前,全球地緣沖突持續發酵,各國圍繞能源資源、低碳技術的博弈日趨白熱化。放眼國內,我國風光新能源裝機規模持續跨越式增長。2026年上半年,煤電發電量占比首次跌破50%,能源結構迎來具有里程碑意義的歷史性拐點。
一邊是降碳減排、加快全面綠色轉型的時代要求,一邊是我國富煤、貧油、少氣長期不變的資源稟賦,油氣對外依存度居高不下、能源供給外部風險突出。如何平衡能源安全與綠色發展兩大目標?如何依靠科技創新破解難題?煤炭行業如何找準自身定位,走出一條符合我國國情的轉型發展路徑?近日,圍繞這些問題,本報記者專訪國家能源集團原科技與信息化部主任、國家科技項目首席科學家李全生。
全球能源格局深度重塑
李全生表示,新一輪科技革命和產業變革正在重構全球產業與地緣政治秩序,隨著綠色低碳成為國際共識,大力發展新能源等戰略性新興產業成為各國搶占發展制高點的主攻方向;但化石能源在穩定供應、兜底保障方面仍將發揮供應主體作用,今后較長一個時期,綠色轉型與保障安全將形成長期平衡博弈關系。
據國家能源集團技術經濟研究院數據,2025年全球化石能源在一次能源消費中的占比約80%。細分品類中,石油占比約31%、煤炭占比約26%、天然氣占比約23%,風電、光伏、水電、核電等非化石能源合計占比約20%。
李全生指出,從全球各國發展數據來看,即便經過10余年高速發展,全球范圍內非水力可再生能源消費占比超過10%的國家僅有10余個,占比最高的經濟體非水力可再生能源消費占比僅18%。
“大量發展中國家仍高度依賴煤炭保障工業用電與民生供熱,完全依靠新能源實現能源自主供給不具備現實條件。能源結構轉型是跨越數十年的漸進過程,短期內不可能一步到位。”李全生說。
從全球區域資源稟賦與能源消費結構差異來看,不同地區走出截然不同的發展路徑。
據國家能源集團技術經濟研究院數據,中東、北美、中南美洲油氣資源富集,一次能源消費以石油、天然氣為主,油氣占比分別達到98%、70%、60%;歐洲本土化石資源儲量匱乏,煤炭、油氣儲備有限,因此長期大力布局可再生能源,可再生能源消費占比在全球處于前列;亞太地區工業體量龐大、人口基數大,煤炭消費占比高達47%,是全球煤炭生產、消費核心區域,煤炭對區域工業、電力系統的兜底作用無可替代。
“持續的地緣沖突進一步放大了全球能源供應鏈的脆弱性,成為各國重新審視煤炭戰略價值的關鍵因素。”李全生表示,當前,全球資本呈現短期內重新回流至傳統能源領域的趨勢。
美國依托頁巖油氣革命實現能源獨立。2005年,美國石油對外依存度峰值達60.3%。經過10余年頁巖油氣產能釋放,美國于2019年9月首次實現單月石油凈出口,2020年首次實現全年石油凈出口。2021年,美國石油對外依存度大幅下降至2%到7%。美國天然氣自2017年起實現常年凈出口。近年來,美國調整能源政策,同步出臺多項法案,保護本土傳統能源產業。
歐盟先后出臺《歐洲綠色協議》《歐洲氣候法》《可再生能源指令》等,提出涉及能源轉型和氣候變化領域的一攬子提案,明確到2030年,可再生能源占比至少達42.5%、爭取實現45%的目標,逐步壓縮煤炭、天然氣使用規模。但在地緣沖突沖擊下,當前,歐洲多國重啟老舊燃煤電廠,暴露出轉型帶來的供給短板。
日本本土化石資源近乎為零,原油對外依存度高達99.7%,天然氣對外依存度超97.9%,煤炭幾乎全部依賴進口。因此,日本長期堅持節能優先發展路線。2021年,日本單位GDP能耗僅為世界平均水平的60%、我國的44%。日本同步布局氫能、碳回收、海上風電等多元技術賽道,降低單一能源依賴風險。
國際能源署(IEA)在《2026年世界能源投資報告》中預測,2026年,全球包括煤炭生產及基礎設施在內的供應方面的總投資將達到約1800億美元,比2025年增長4%,為自2012年以來的最高水平。
“各國意識到,純粹追求低碳轉型速度、忽視供給自主可控能力,最終會付出電力短缺、工業停擺、民生受影響等沉重代價,兼顧轉型速度與能源安全,已經成為全球各國制定能源政策的統一底層邏輯。”李全生說。
立足我國資源稟賦特征
我國富煤、貧油、少氣的資源稟賦決定了煤炭的主體能源地位短期內難以改變。中國煤炭工業協會數據顯示,到2022年底,我國累計生產原煤超過1010億噸。根據國家統計局數據,近年來,我國煤炭資源的自主保障率一直保持在90%以上,石油、天然氣的自給率分別不足30%、60%。
數據顯示,2025年,我國原油對外依存度超72.7%,年進口量達5.78億噸,近八成的海上原油進口需通過馬六甲海峽;2025年,我國天然氣對外依存度約40%,進口量超1764億立方米,約1/3的液化天然氣需通過霍爾木茲海峽。
“單一海運通道極易受到國際地緣政治沖突、海上風險等干擾,一旦通道受阻,國內油氣供給將面臨巨大缺口。”李全生說。
《中華人民共和國2025年國民經濟和社會發展統計公報》顯示,2025年,我國能源消費總量為61.7億噸標準煤。其中,煤炭消費量占能源消費總量的比重為51.4%。非化石能源消費量占能源消費總量的比重為21.7%。
“非化石能源將是未來能源增量的主體,且在一次能源消費中占比將持續增長。”李全生說。
近年來,我國風電、光伏產業實現跨越式發展。截至2025年底,全國風電、光伏發電合計裝機規模達到18.4億千瓦,占全國總發電裝機的47.3%,裝機總量首次超越火電,成為裝機規模第一的電源類型。
“裝機規模不等于穩定的供電能力。”李全生指出,風電技術成熟、無直接污染、資源總量大,但輸出不穩定,需看天吃飯;光伏發電分布廣泛、實現模塊化部署、成本低,但存在晝夜間歇性、受天氣影響大;水電技術成熟、調峰能力強,但選址受限且對生態環境影響較大;核電能量密度高、出力穩定,但安全要求高、選址苛刻、建設周期長。
李全生表示,在大容量、低成本、長時儲能技術實現規模化商用之前,通過改造后的煤電能夠深度調峰、快速爬坡和啟停,平抑風光出力波動,保障電網頻率、電壓穩定,守住全社會用電安全底線。
國家能源局數據顯示,2025年,全國全社會用電量約10.4萬億千瓦時,其中火電發電量約6.3萬億千瓦時。李全生算了兩組對比賬:如果現階段完全停用煤電,想要補齊電量缺口,每年需要新增天然氣1萬億立方米以上,等同于2025年全國天然氣進口總量的5.8倍;如果改用燃油替代煤電發電,每年需要新增柴油約13.3億噸,原油進口量將提升2.3倍。
“除此之外,穩定充足、價格可控的煤電,能持續平抑全社會終端電價,為制造業穩定生產、城鄉居民日常用電提供成本保障,是我國工業體系平穩運行的重要支撐。”李全生說。
走符合國情的轉型路徑
在國際國內復雜能源形勢交織疊加的背景下,我國如何走出一條符合國情的能源綠色低碳發展路徑?
首先,節能是實現綠色發展的優先手段。
李全生指出,根據數據測算,2021年,我國單位GDP能耗是全球平均水平的1.5倍、美國的2.3倍、德國的3.3倍。
“能效提升是成本最低、最直接的減碳方式。如果2021年我國能源利用效率能達到世界平均水平,那么每年就可減少能耗18億噸標準煤,減少碳排放量46億噸,潛力巨大。”李全生說。
其次,煤炭清潔高效利用是保障轉型平穩推進的核心支撐。
李全生表示,煤炭的價值正在從單純的電量供給,向保供兜底、系統調峰、戰略原料多元價值升級。在電力系統層面,清潔高效、靈活智能的煤電是新能源消納體系的剛性支撐。在原料供給層面,煤制油、煤制氣、煤基新材料產業持續突破,煤基航天煤油、航空噴氣燃料應用相繼取得突破,把煤炭轉化為高端油品與化工原料,成為立足國內降低油氣對外依存的戰略路徑。
再其次,煤炭與新能源深度融合,是構建新型能源體系的必由之路。
李全生介紹,當前,煤炭行業正沿著智能化、綠色化、融合化三條主線推進轉型。智能化以信息空間為第二生產空間,實現地面與井下協同作業,推動煤礦生產向數智化升級;綠色化貫穿采選運用全鏈條,推動煤炭從高碳剛性支撐向低碳彈性調節轉變,將生態修復、節能降碳轉化為新的競爭力;融合化則打破單一煤炭產業邊界,以礦區為載體疊加光伏、風電、儲能、氫能、零碳園區等新業態,從“賣原煤”轉向輸出綜合能源服務,形成煤電與新能源優勢互補的產業新格局。
最后,終端能源替代、生態碳匯與CCUS(二氧化碳捕集、利用與封存)技術等,共同構成轉型的托底保障。
李全生指出,2025年,我國電力占終端能源消費比重約30%,能源消費中的電能替代水平正在快速提升,可通過電能替代持續減少化石能源終端消費和排放。針對不得不排的二氧化碳,可以進行規模化地質封存。CCUS被認為是實現工業部門大規模碳減排的最有效路徑。國際能源署評估認為,到2070年,CCUS在全球碳減排中的貢獻占比可達15%。《中國碳捕集利用與封存年度報告(2023)》顯示,我國理論二氧化碳地質封存容量為1.21萬億噸至4.13萬億噸。
錨定科技自立自強總目標
“打通我國能源綠色低碳發展的各類堵點,根本出路在于推動能源科技自立自強。”李全生表示,當前,科技創新已成為世界各國重塑競爭格局、驅動經濟增長的核心引擎,也是應對全球性挑戰、實現可持續發展的關鍵力量。數字和智能技術快速發展,有望從根本上改變現有生產關系、拓展生產邊界、加速技術進步、推動產業升級;產業變革加速演進,新興產業競爭更加激烈,誰調整得更快、更到位,誰的發展空間就更大。
李全生指出,在此背景下,我國能源科技創新應主要圍繞以下四大方向。
一是突破“靈活燃煤發電+碳捕集封存”技術,發揮煤炭兜底保障作用。
在煤炭開采方面,攻克低擾動低損害開采技術、高效低成本精準充填開采技術、礦區生態修復與促進技術、呼吸性粉塵“控源—捕集”一體化智能聯控和重大災害防控技術、透明礦井構建與無人化掘—采—運—選關鍵技術、分布式地下水庫構筑技術等。在靈活燃煤發電方面,傳統常規煤電機組最低穩燃負荷普遍偏高,調節速率緩慢,難以匹配風光大規模并網后的負荷波動需求。行業技術攻關核心方向為煤粉爐寬負荷穩燃、循環流化床快速壓火熱備、耦合儲能的靈活煤電等新工藝、新裝備,實現機組15%到100%全區間靈活調節,大幅提升電網調峰裕度。在碳減排方面,重點研發低能耗新型吸收劑、高通量模塊化捕集設備,持續壓縮碳捕集全流程運行能耗,目標是將每噸二氧化碳處理能耗降至2吉焦以內。同時,探索布局煤炭地下氣化技術、化學鏈燃燒技術等源頭減碳前沿技術,從開采、燃燒全鏈條降低碳排放。
二是突破“非常規油氣勘探開發+煤制油”技術,保障油氣供應安全。
針對我國油氣資源儲備不足、對外依存度高的短板,一方面攻關致密油氣精準預測、分層分段壓裂增產技術,提升國內陸上油氣采收效率;另一方面持續優化煤制油、煤制氣、煤基新材料成套工藝,通過與綠電綠氫耦合,大幅降低化工轉化過程中的碳排放。同時,布局頁巖油改質開采技術、煤直接催化液化制芳烴技術等前沿技術,打造保障國家能源安全的戰略儲備產業。
三是突破“風光+儲能”技術,支撐大規模高比例新能源開發和消納。
風電領域聚焦風機主軸承、變槳系統、軟件設計等技術研制,實現10兆瓦及以上關鍵組件完全自主化;光伏領域重點攻關鈣鈦礦基太陽電池材料等,持續提升光電轉換效率,降低度電建設成本;儲能領域在持續提升鋰離子儲能技術性能的同時,聚焦熔鹽儲熱、壓縮空氣儲能、液流電池等長時儲能技術,從技術層面彌補新能源間歇性、波動性等先天缺陷,打造穩定可靠風光供給基地。
四是突破“能源系統+數字化”技術,提升智能化水平和整體效率。
研發“人車樁網”協同互動技術、“光儲充”一體化技術、虛擬電廠技術等,構建源網荷儲協調平臺,實現可調節資源規模化接入、有序充電、輔助調頻等;研發高性能仿真計算技術、多物理場與多源信息混雜系統的綜合建模技術、新型傳感器與芯片等,構建綜合能源系統全場景仿真分析平臺,支持“數字—物理”閉環的感知、分析與控制。未來,智能感知、人工智能調度、數字孿生等前沿技術將大幅提升能源系統的決策和執行能力。
“未來,隨著一批自主創新技術大規模落地應用,煤炭將完成從單一燃料向調峰支撐、化工原料、碳循環載體等多元價值轉型,在新型能源體系、現代化產業體系中持續發揮不可替代的穩定器作用,為我國高質量發展、中國式現代化建設提供堅實可靠的能源支撐。”李全生表示。
來源:中國煤炭報