當前,全球地緣沖突持續(xù)發(fā)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(guī)模持續(xù)跨越式增長。2026年上半年,煤電發(fā)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(fā)展兩大目標?如何依靠科技創(chuàng)新破解難題?煤炭行業(yè)如何找準自身定位,走出一條符合我國國情的轉型發(fā)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(yè)變革正在重構全球產業(yè)與地緣政治秩序,隨著綠色低碳成為國際共識,大力發(fā)展新能源等戰(zhàn)略性新興產業(yè)成為各國搶占發(fā)展制高點的主攻方向;但化石能源在穩(wěn)定供應、兜底保障方面仍將發(fā)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(fā)展數據來看,即便經過10余年高速發(fā)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(fā)展中國家仍高度依賴煤炭保障工業(yè)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(qū)域資源稟賦與能源消費結構差異來看,不同地區(qū)走出截然不同的發(fā)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(qū)工業(yè)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(qū)域,煤炭對區(qū)域工業(yè)、電力系統的兜底作用無可替代。
“持續(xù)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(zhàn)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(yè)。
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(guī)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(jié)能優(yōu)先發(fā)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(yè)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(yè)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(fā)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(xù)增長。”李全生說。
近年來,我國風電、光伏產業(yè)實現跨越式發(fā)展。截至2025年底,全國風電、光伏發(fā)電合計裝機規(guī)模達到18.4億千瓦,占全國總發(fā)電裝機的47.3%,裝機總量首次超越火電,成為裝機規(guī)模第一的電源類型。
“裝機規(guī)模不等于穩(wěn)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(wěn)定,需看天吃飯;光伏發(fā)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(tài)環(huán)境影響較大;核電能量密度高、出力穩(wěn)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(guī)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(wěn)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(fā)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(fā)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(wěn)定充足、價格可控的煤電,能持續(xù)平抑全社會終端電價,為制造業(yè)穩(wěn)定生產、城鄉(xiāng)居民日常用電提供成本保障,是我國工業(yè)體系平穩(wěn)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(fā)展路徑?
首先,節(jié)能是實現綠色發(fā)展的優(yōu)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(wěn)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(zhàn)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(yè)持續(xù)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(zhàn)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(yè)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(yè),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(jié)轉變,將生態(tài)修復、節(jié)能降碳轉化為新的競爭力;融合化則打破單一煤炭產業(yè)邊界,以礦區(qū)為載體疊加光伏、風電、儲能、氫能、零碳園區(qū)等新業(yè)態(tài),從“賣原煤”轉向輸出綜合能源服務,形成煤電與新能源優(yōu)勢互補的產業(yè)新格局。
最后,終端能源替代、生態(tài)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(xù)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(guī)模化地質封存。CCUS被認為是實現工業(yè)部門大規(guī)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(fā)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(chuàng)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(zhàn)、實現可持續(xù)發(fā)展的關鍵力量。數字和智能技術快速發(fā)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(yè)升級;產業(yè)變革加速演進,新興產業(yè)競爭更加激烈,誰調整得更快、更到位,誰的發(fā)展空間就更大。
李全生指出,在此背景下,我國能源科技創(chuàng)新應主要圍繞以下四大方向。
一是突破“靈活燃煤發(fā)電+碳捕集封存”技術,發(fā)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(qū)生態(tài)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(fā)電方面,傳統常規(guī)煤電機組最低穩(wěn)燃負荷普遍偏高,調節(jié)速率緩慢,難以匹配風光大規(guī)模并網后的負荷波動需求。行業(yè)技術攻關核心方向為煤粉爐寬負荷穩(wěn)燃、循環(huán)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(qū)間靈活調節(jié),大幅提升電網調峰裕度。在碳減排方面,重點研發(fā)低能耗新型吸收劑、高通量模塊化捕集設備,持續(xù)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(guī)油氣勘探開發(fā)+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(xù)優(yōu)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(zhàn)略儲備產業(yè)。
三是突破“風光+儲能”技術,支撐大規(guī)模高比例新能源開發(fā)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(xù)提升光電轉換效率,降低度電建設成本;儲能領域在持續(xù)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(wěn)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(fā)“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(jié)資源規(guī)模化接入、有序充電、輔助調頻等;研發(fā)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(huán)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(zhí)行能力。
“未來,隨著一批自主創(chuàng)新技術大規(guī)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(huán)載體等多元價值轉型,在新型能源體系、現代化產業(yè)體系中持續(xù)發(fā)揮不可替代的穩(wěn)定器作用,為我國高質量發(fā)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