郭喜民
北京华宇中选洁净煤工程技术有限公司 北京 100000
摘要:本文从煤炭开发和利用两个维度,对我国煤炭绿色发展战略思想、目标以及煤炭绿色革命的关键性技术路径进行了研究与思考。
关键词:煤炭;?绿色开发利用;?战略;
本文针对我国煤炭开发利用中的生态损害和环境污染问题,从煤炭绿色开发、清洁利用两个维度,对我国未来煤炭绿色发展战略思想、目标、主要技术路径进行了整体构思,并按不同时期,勾勒出未来30年我国煤炭绿色转型的战略目标、技术路径的三个版图。文章最后提出了几点推进我国煤炭能源绿色发展的相关建议。
1 煤炭绿色发展战略目标、技术路径设计
1.1 绿色煤炭版本划分
按照不同阶段,本文设计了煤炭绿色发展三个版本,分别定义2020~2030年为绿色煤炭3.0版、2030~2040年为绿色煤炭4.0版,2040~2050年为绿色煤炭5.0版。各版本主要从绿色开发、清洁利用二个维度,以技术发展与创新突破为主线,确定不同阶段的战略目标与技术要求。3.0版主要以绿色安全开采、煤炭加工利用、提质、提效、降污减排为主;4.0版重点以智能化开采、促进煤炭加工利用的产业延伸与跨界融合发展、强化煤基清洁能源综合利用,实现超低损害与超低排放为主;5.0版集中体现新一代地下煤炭资源流态化开采和利用技术的应用(流态化开采利用技术特指将煤炭资源地下原位转化为气态、液态或气、固、液混合态物质,在井下实现无人智能化采选充及热电气转化的流态化开采技术体系,其内涵是实现对深部固体资源采、选、冶、充、电、气的原位、实时和一体化开发,颠覆传统的固体资源开发的开采模式、运输模式和利用模式,引领矿产资源开采的革命性技术,实现深部矿产资源清洁高效、生态友好开发和利用),实现“近零”损害与“近零”排放为主。
考虑到未来煤炭开发与利用技术的变革与突破,三个版本的煤炭开采、加工、利用技术清单,不仅体现现有技术的提升,还逐级增加了一些创新性、前沿性、颠覆性技术,以综合体现绿色煤炭版本不断升级的丰富内涵。三个版本的主要特征如下:
(1)绿色煤炭3.0版
通过技术推广与产业升级,建成较低生态损害、较低排放的煤炭绿色开发利用体系,开采技术向井下减员和自动化控制迈进,全面实施绿色的充填开采、保水开采,确保矿区地表生态修复。完成高效燃煤技术不断升级换代,实现煤炭加工利用的较低排放。组织实施智能化开采示范工程,开展先进的煤化工以及煤炭跨界、融合多元发展技术示范工程。
(2)绿色煤炭4.0版
该版本指通过技术突破,建成超低生态损害、超低排放、智能化的煤炭开发利用体系,全面实现井下少人智能化开采,延长煤炭产业链,实现煤炭产业与上下游产业和关联产业跨界融合发展,清洁煤化工加工技术与先进燃煤技术得到广泛应用,实现煤矿资源多元化综合利用,煤炭加工利用全面达到超低排放。组织实施流态化开发利用示范工程
(3)绿色煤炭5.0版
该版本指通过颠覆性流态化开采技术的推广应用,建成近零排放的煤基多元、开放、协同开发利用的清洁能源生产基地。全面实现井下无人智能化开采,煤炭工业进入井下无人、地上无煤时代,成熟的流态化开采和利用技术,CCUS技术和“零碳”技术得到应用,煤基能源与其他清洁能源多元协同一体化协同发展,煤炭加工利用达到近零排放。
1.2 绿色煤炭3.0版战略目标
绿色煤炭3.0版是煤炭发展转型升级的关键时期,必须适应更安全、更环保、更高效的行业高质量发展要求,倒逼诸多先进开采与利用技术升级换代,建设较低生态损害与较低排放的自动化煤炭开发利用体系。3.0版的核心在于尽快实现煤炭减员、增效、降污减排,完成煤炭绿色开发利用技术升级与推广,重点解决煤炭加工转化与燃煤清洁化和污染排放问题,全面推广和运用煤炭加工利用的低碳技术和污染物降排技术,最大程度减少和消除煤炭开发利用的环境负效应。战略目标是建成较低生态损害、较低排放的煤炭绿色开发利用体系,摆脱高污染、高排放的开发利用模式。
1.3 绿色煤炭4.0版战略目标
绿色煤炭4.0版是煤炭开发利用技术延展、开拓、突破的转换期,由地下少人的自动化开采过渡到无人智能化开采、由较低排放过渡到超低排放。这一阶段也是煤炭资源开发利用模式的变革期,以及煤炭产业与电力产业、石化产业、互联网产业、矿区农林产业跨界融合发展过渡期,煤炭清洁高效利用实现新突破,高效率低成本CCUS技术和“零碳”技术广泛应用。4.0版的核心在于实现煤炭的智能化开采、煤炭产业链延长与跨界融合发展,实现超低排放。战略目标是建成超低生态损害、超低排放、智能化的煤炭开发利用体系,实现煤炭加工利用的产业延伸和多产业跨界融合发展,实现煤炭加工与发电超低污染排放。
1.4 绿色煤炭5.0版战略目标
绿色煤炭5.0版是煤炭开发利用实现颠覆性发展的战略实现期,主要是大规模推广运用3.0版和4.0版研发示范的煤炭智能化开采和流态化开采的技术和工程经验,实现煤炭开采利用的颠覆性革命。智能化和流态化开采技术可彻底改变目前煤矿生产效率低、安全性差、生态破坏严重、资源回收率低、地面运输/转化能量损耗大等一系列问题,实现地下资源开采的颠覆性变革,最终达到“井下无人、地上无煤”的理想目标,使未来矿区成为煤基多元、开放、协同、绿色开发利用的清洁能源供应基地。应该说,5.0版的核心在于颠覆了传统的煤炭资源开发与开采模式、运输模式和利用模式,开辟全新采煤新模式,实现矿区地上地下资源多产业融合发展。战略目标是实现对煤炭资源采选、冶炼、充填、发电、制气的最优化的一体化开发和加工利用,煤炭加工利用过程中的成熟的CCUS技术与“零碳”技术大规模应用,实现煤炭加工利用污染物和二氧化碳近零排放。
2 推进我国煤炭绿色发展的建议
煤炭绿色发展不可能一蹴而就,将是一个锐意创新,爬坡越坎的艰辛过程,需要变革性、颠覆性理论和技术,需要政策机制的支撑,更需要政府、企业、公众等全社会的重视和参与,国家需从政策、规划、监管等方面,创造有利于煤炭绿色发展的良好环境。
(1)进一步健全煤炭绿色发展的政策法规体系,利用法规和产业政策倒逼煤炭行业绿色发展,适时修订《煤炭法》,增加煤炭绿色开发清洁利用的法律条文和条款,加大行业绿色环保安全执法与监督力度。加强煤炭绿色清洁产业技术标准的研究制定与标准维护工作,标准类型、等级、指标设定与绿色煤炭三个版本技术路径中的关键技术参数相协调,保持持续的技术更新与淘汰机制。按照矿区绿色生态保护要求和大气环境超低和近零排放的标准,形成以生态环境保护为中心的全煤炭产业链管理倒逼机制,逐步推进煤炭绿色发展目标的实现。
(2)研究制定促进煤炭绿色发展的财税激励政策,包括金融、税收优惠政策,调动投融资煤炭绿色开采和清洁利用技术的积极性。合理归类我国煤炭业与环境相关的税、费制度的各种复杂关系,包括煤炭资源税,矿产资源补偿费,探矿权、采矿权有偿出让、转让,矿山地质环境治理恢复保证金等,避免不合理的税费重复征收增加企业负担。在适当的时候引入煤炭环境税制度,可将煤炭资源税纳入煤炭环境税的范畴,并将各种设计环境污染的各种收费纳入煤炭环境税,逐步完善我国煤炭环境税制度。
(3)分阶段、分版本开展煤炭绿色技术革命的示范工程。根据绿色煤炭三个版本技术路径和实施目标,依托有条件的煤矿区,因地制宜,提前布局和组织开展相应的关键技术研发示范工程和推广应用工程,第一批开展超低生态损害与超低排放的机械化、信息化煤炭绿色开发,燃煤清洁化技术开发、燃煤发电超低排放技术开发示范工程;第二批开展近零生态损害与近零排放的智能开发,燃煤发电近零排放和地下转化煤炭开发示范工程;第三批开展煤炭流态化开发、地下热电气一体化生产开发、地上地下多元化清洁能源协同一体化开发示范工程等。
参考文献
[1]谢和平,等.煤炭革命的战略与方向[M].北京:科学出版社,2018.