1.起步期：2020~2030年

　　(1)能耗达峰： 即便未来煤炭消费比重将逐步回落，但需求总量短期内难有较大降幅。推动碳减排尽快达峰，就要将煤炭利用过程中节能降耗置于首位，在开采各环节采用高能效开采技术和设备，开展余热、余压、节水、节材等综合利用节能项目，持续优化煤炭利用效率。煤炭兼具能源与资源双重属性，作为资源可用于煤制油、煤制气等化工品进行能源转化，也能解决部分高碳排放问题。散煤燃烧的排污量是火电排放的五倍以上，应着力推进煤炭集中利用、源头控制散煤消费与燃烧，科学规划“煤改气”、“煤改电”。其外，要以减量规划倒逼煤炭行业改革升级，推动能源污染与煤炭燃烧碳排放第三方治理、环境托管等创新发展新模式。

　　(2)集聚协同：随着碳减排压力增大，煤炭产品质量要求必将水涨船高，市场竞争也将愈发激烈。亟待推动煤炭产业链形成新标准，应持续向下游延伸以增加产业链附加值。因此，应构建以煤炭产业为源头，煤电、煤化工等下游产业链集聚融合、相互连接的产业体系;推进清洁高效热电联产技术、特殊煤种超临界循环流化床等高效清洁发电技术;提高低碳化原料比例，减少全生命周期碳足迹，带动上下游产业链碳协同减排。

　　(3)增加碳汇：基于自然解决方案的减排措施(如植树造林)是增加生态碳汇的重要措施，矿区生态修复则是煤炭行业达成碳中和愿景的有效途径。此前矿区生态修复多关注立地修复，且修复比率不足四分之一。我国煤矿主战场位于气候干旱、生态脆弱的中西部，该区生态修复不仅成本高，且修复收效甚微。于昊辰等曾构建了一个基于LDN的矿山土地生态动态恢复框架，提出了类似“耕地占补平衡”的异位修复策略，明确了碳源与碳汇并不一定必须在同一地区实现，可为碳中和愿景下矿区生态修复提供新思路。

　　2.攻关期：2030~2050年

　　(1)开采利用：探索低阶煤中低温热解转化及产物分质分级梯级利用，加快低阶煤利用技术研发。不同行业应加大科技研发投入，携手研发碳减排技术，推动煤炭开采、加工、运输、利用等全产业链清洁低碳生产，推动燃煤发电超低排放、近零排放与节能技术改造，提升煤炭利用效率，严控煤炭能耗强度，从源头实现碳减排。而针对煤炭行业，应提高煤炭行业绿色低碳标准，着力突破煤炭低碳化利用以及碳去除等关键技术。

　　(2)CCUS技术：脱碳、去碳技术攻关是提高碳循环利用水平的关键举措，大力发展CCUS等硬减排技术是未来40年的必由之路。要想实现CO2深度减排，无论是燃烧发电、煤制氢，抑或是CO2作为介质干热岩发电，在技术上必须与CCUS联合。未来既要突出CCUS中“U”的利用效应[42]，也要降低CCUS成本，突破以二氧化碳为原料的循环利用技术瓶颈[32]。为此，应加快部署煤矿产业链CCUS项目示范，着力开辟煤炭脱碳、去碳利用新途径，将煤炭的能量与物质同时高效利用。例如，通过CCUS技术，煤炭企业可为下游产业提供CO2用于驱煤层气或地质封存，共同实现互利双赢。

　　(3)生态修复：假设通过有效的生态修复措施，煤炭行业净零碳排放已经实现，那么碳中和愿景是否达成了呢?事实并非如此，以往煤炭开发利用所致的碳排放在大气中长期累积，历史遗留问题仍需持续去除。考虑未来温控目标，必须增加对负排放技术的关注，以更高水平的LDN衡量生态修复需求。未来既要实现采煤对生态环境的近零扰动、减少废弃物排放，又要以新型生态修复理念保障生态碳汇增加。因此，该阶段可鼓励煤炭企业积极承担国土绿化行动责任，利用荒山、荒漠等地区开展植树造林，以增加森林碳汇规模。如此一来，生态修复碳汇可抵消排放部分的CO2，甚至形成净零排放或负排放效应。

　　(4)新能源耦合：煤炭短期内难以破除碳排放瓶颈，减排成本大幅降低难;而可再生能源低成本、大规模储能问题难以突破，高比例接入能源体系难。因此，未来仍需在高峰期调用煤电以保障能源基本供应，与此同时也应提升自身碳减排的贡献度，并为新能源发展提供支撑基础。煤炭与新能源耦合形成新能源体系，实现风光水火储一体化，可实现煤炭大幅碳减排。

　　(5)适应碳市场：碳中和愿景在形成企业竞争新格局的同时，新机遇也将不断涌现。只有适应未来碳交易市场机制，才能率先优化资源配置、应对气候风险、厘清碳排放价格，进而健全煤炭行业低碳发展体制机制，倒逼解决煤炭资源过度消耗的问题。煤炭行业必须将碳中和目标纳入企业未来发展战略，提升碳资产管理能力，强化全生命周期碳循环动态监测，积极适应气候变化下碳排放配额规则，主动参与碳排放权交易市场建设与煤炭行业碳排放实施方案制定。

　　3.巩固期：2050~2060年

　　(1)零碳利用：该阶段有望步入井下无人、地上无煤的煤炭工业5.0时代，实现深地原位利用，煤、电、气、热、水、油实现一体化供应，以及太阳能、风能、蓄水能与煤炭协同开发，基本实现近零排放。此外，应探索固碳新途径，只要将排放的碳经过化学处理，防止其转变为CO2、CH4等温室气体，便可避免温室效应的发生。未来应推进燃烧一体化利用(发电+化工)与化学一体化利用(化工+储能)。例如，基于等离激元效应的零碳能源生产类似于人工复制了光合作用，即部分金属纳米颗粒可在光线照射下产生光能集聚效应，进而将二氧化碳和水分子分解为碳、氧、氢离子。如若将其中的碳离子与氢离子组合，可进一步生成碳氢化合物供工业利用。

　　(2)负排放技术：鉴于负排放技术在成熟度、潜力、成本、风险等方面差异大，决定了负排放技术的不确定性。过早将碳中和愿景建立在不可预见的负排放技术上是不理性的，极易促使2050年之前更多高排放技术的应用，延缓了减排压力。因此，负排放路径应作为补充手段储备，在其成熟可控、成本可行的基础上，在2050之后对冲远期非二氧化碳等难以减排的残余排放。

参考文献：《碳中和愿景下煤炭行业发展的危机与应对》