煤化工产业对于我国保障产业链安全有着重要意义。在“双碳”背景下，节能降碳成为煤化工高质量发展的重中之重。煤化工企业未来应注重多元化、低碳化、高端化转型，多措并举实现节能降碳发展。
降碳成为高质量发展关键
2022年，我国炼油产能超过美国，成为炼油产能第一大国；乙烯产能和产量世界第一，芳烃及下游的聚酯化纤产业链规模优势进一步巩固；主要大宗有机原料、合成树脂、合成橡胶产能居世界第一位，占世界总产能的比重均在30%以上；合成氨、甲醇产品产能世界第一，磷化工相关产能世界第一。“十四五”和“十五五”时期，我国将进一步由化工大国向化工强国迈进。
2022年，全国二氧化碳排放总量约121亿吨，万元GDP排放强度约0.95吨，其中石油和化工行业二氧化碳排放约13.5亿吨。我国石化化工重点子行业的二氧化碳排放量约为9.9亿吨，其中直接排放约6.9亿吨，间接排放约3.0亿吨。总排放量超过1亿吨的子行业有炼油（2.3亿吨）、甲醇（2.1亿吨）、合成氨（2.0亿吨）、电石（1.1亿吨）；直接排放集中在炼油、乙烯、煤化工相关子行业；广义煤化工（煤制氨、醇、电石、煤制油气、煤制烯烃）排放量占重点行业总排放量的61%，占直接排放量的69%。
在煤化工领域，传统煤化工板块主要包括兰炭副产品综合利用、“兰炭—硅铁—金属镁”和“合成氨—尿素”三条产业链。能耗总量1810万吨标煤/年，碳排放总量4512万吨CO2（e）/年，工业增加值346 亿元/年，能耗强度（万元增加值能耗）5.2吨标煤/万元。现代煤化工板块主要包括煤制甲醇、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制乙醇、煤制油及甲醇下游衍生物等。能耗总量2374万吨标煤/年，碳排放总量5920万吨CO2（e）/年，工业增加值 308 亿元/年 ，能耗强度（万元增加值能耗）7.7吨标煤/万元。
在“双碳”背景下，节能降碳成为煤化工产业高质量发展的主要内容。节能先于降碳，成为存量与增量企业首要考虑的发展方向。目前碳排放管理政策尚未落地化工行业，未来将分为减排碳资产和排放配额碳资产管理两个部分。存量企业需紧盯行业发展动态，不断提升自身节能降碳水平。
五大路径实现碳达峰
据预测，碳达峰阶段我国化工产业碳排放总量将由2020年的14.8亿吨左右增至2030年的16.3亿吨。行业产品产量总规模增长约12%，而碳排放总规模仅增长10%。其中，11个重点子行业的详细分析显示达峰年在2031年，其他行业的估算结果显示达峰年略早。全行业总体将在稳步发展的前提下，实现2029—2030年碳排放的总量达峰。
在达峰阶段，行业应关注以下几方面：
1.产业结构升级
石化和化工行业继续推进产业结构升级，提高行业发展质量的同时，要注意强化资源利用效率和降低排放，尽快实现碳排放总量达峰的目标。其中，煤化工要继续推进产能总量控制和质量升级，各子行业通过淘汰落后产能、技术升级、优化布局、提升集中度，缩小同类型产能的排碳差距，并加强先进减碳工艺技术的推广，降低单位产品的碳排放强度。行业发展质量上升，集中度提高，也利于资源整合和循环经济发展，便于集中开展源头、过程和终端减碳。
2.增加低碳原料占比，利用方式低碳化
预计2030年，石化和化工行业的原料结构将呈现低碳化的发展趋势。油、煤、气的消费结构从目前的1∶0.8∶0.07优化为1∶0.7∶0.1，从源头促进行业降低碳排放。消费方向也将发生显著转变，石油总消费规模下降不大，但其作为原材料的属性将更加明显，化工用油占石油需求的比重将从2020年的19%增至2030年的23%。煤炭分级利用、清洁化利用方式大幅提升，行业用煤总量下降，以集中利用方式为主，示范配备CCUS技术。国内天然气消费化工占比下降，但规模比当前有小幅增长。
3.适时推进“绿氢”原料的源头减碳
随着未来“绿氢”（氢作为二次能源主要来自可再生能源）价格降低和普及推广，行业的原料结构有望实现大幅的低碳化发展。“绿氢”用于合成氨是目前国际上快速发展的新方向，“十四五”期间有望在国内合成氨行业实现突破并逐步推广。原料煤的碳全部固定进入产品中，实现本质碳减排，是符合我国资源禀赋特点的低碳用煤路径，也是未来碳减排的最有效途径。
4.优化产品结构，强化固碳综合利用
除了作为原料生产传统的尿素、碳铵、碳酸盐、碳酸酯等，二氧化碳综合利用近年还涌现出许多新工艺和新方法，如生产可降解塑料，用过渡金属催化剂合成甲醇、甲烷、低级烯烃、甲酸、草酸、环烷酯及碳酸二甲酯等。随着相关技术的不断进步，二氧化碳用于生产化学品，有望成为2030阶段碳综合利用的经济可行手段。
5.电气化改造，增加清洁电力使用比例
电力以可再生能源为主导是必然趋势。提高石化化工企业的公用工程电气化水平，将大幅降低热动消耗导致的排碳。据初步估算，目前石化化工行业电气化率约20%（电占动力消耗的比例）。预计至2030年，通过将中小型动力设备由蒸汽驱动改为电机驱动，可提高电气化率至30%。按电力行业预测的排碳因子，可实现有效的低碳排放。
多措并举实现煤化工持续健康发展
“双碳”目标对煤化工持续健康发展提出了以下三方面新要求：
一是调结构。调整产业结构，控制基础产品总量，避免低端同质竞争。加快技术研发，强化创新引领，加快关键核心技术、核心装备攻关，解决卡脖子的问题。延伸生产煤基特种燃料和煤基新材料等高附加值产品，大幅降低能耗强度。
二是多元化。研究原料及工艺路线多元化，通过煤化工与天然气化工、粉煤热解与煤气化结合等工艺融合，优化创新低消耗生产工艺。推动能源供给多元化，提高新建和改建项目中电气化比例，减少燃料煤用量，逐步提升可再生能源在煤化工用能中的占比，实现化石能源与可再生能源的耦合供能。推进终端产品多元化，向特种油品、可生物降解塑料、新能源材料、高端聚烯烃、高性能纤维等化工新材料多元化产品体系转变。
三是低碳化。在源头减碳方面，通过控制高碳排放基础产业规模，采用低碳原料等高端化、多元化发展方式。发挥煤化工在固碳、减碳方面的技术优势，发展高碳含量的煤基新材料和具有减碳优势的含氧化合物，尽可能多地将化石原料碳转化为化工产品碳，从源头减少碳排放。在过程减碳方面，引入新技术，对化工生产过程进行优化提升，充分利用化工反应副产热能，减少蒸汽、电力等输入需求。推动煤化工与绿电、绿氢、绿氧、储能、储热等新能源、氢能技术的有机融合，将可再生能源融入化工生产过程，做到过程减碳。在末端治理方面，利用现代煤化工二氧化碳排放浓度高、集中度高、易于低成本捕集的特点，大力发展CCS/CCUS技术，在碳中和阶段主动减碳。
煤化工产业与新能源产业积极融合，未来将在碳税、碳边境交易税政策落地后，发挥重要作用。煤化工产业发展将面临产业集中度不断提升、市场竞争日趋激烈的周期性影响，企业应积极应对政策变化。