燃煤發(fā)電由局部領(lǐng)先向整體節(jié)能環(huán)保轉(zhuǎn)變

　　世界潮流，浩浩蕩蕩。

　　在能源革命洪流中，煤炭是否要革命，已經(jīng)不是問題，問題是要怎樣革命?

　　在具體推進煤炭革命的過程中，需要激情，更需要理性。

　　能源革命，是要“革煤炭的命”?還是煤炭“自我革命”?

　　革命方式是一廂情愿的簡單粗暴還是多方博弈后的循序漸進，決定了革命成果是否容易被接受并得以鞏固下來，畢竟，以野蠻方式獲得的點滴進步，注定要被歷史遺忘;只有兼具理性建設(shè)性的行動，才能真正驅(qū)動歷史前行。

　　煤炭行業(yè)必須要有自己的革命方略，需要一份事關(guān)發(fā)展大計的中國方案，至少包括目標(biāo)藍圖、機制設(shè)計、技術(shù)支撐等多方內(nèi)容。如此，才能做到胸有成竹。

　　所幸的是，煤炭革命方略已漸漸清晰：

　　方向已明：讓煤炭成為清潔能源、讓行業(yè)成為高科技產(chǎn)業(yè)、讓區(qū)域成為多元協(xié)同的清潔能源基地;

　　戰(zhàn)略正清：實現(xiàn)從煤炭開采到利用全產(chǎn)業(yè)鏈的清潔、高效、可持續(xù)開發(fā)利用;

　　路徑繪就：至2050年，需歷經(jīng)3.0時代、4.0時代到5.0時代，漸次演進。

　　百年前，孫中山在《建國方略》中提出的宏大藍圖，當(dāng)年被外國記者認為是空想，如今已在世界的東方繪就最美畫卷。

　　中國的煤炭革命，能取得什么樣的成就，取決于現(xiàn)下的方略和采取的行動。

　　在開采環(huán)節(jié)，未來的方向是安全智能精準模式，無人開采將司空見慣。

　　在利用環(huán)節(jié)，煤炭的消費包括燃料和原料兩個領(lǐng)域：

　　燃料層面的革命性清潔高效技術(shù)，如超超臨界發(fā)電、近零排放已居于世界領(lǐng)先水平。散煤消費領(lǐng)域，也已步入清潔化發(fā)展道路。

　　原料層面的突破則被寄予厚望，雖然新型煤化工技術(shù)已有小成、規(guī)?？捎^，但仍面臨工藝復(fù)雜、成本高昂、環(huán)保約束等諸多難題，尚存較大爭議和挑戰(zhàn)。

　　惟其如此，相關(guān)內(nèi)容更值得關(guān)注，這一板塊破局，或許會帶來勝利的曙光。

　　進入8月，關(guān)于煤炭消費回升的消息再度刺激人們的神經(jīng)。

　　8月中旬，國家發(fā)展改革委發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示：1?7月，全國煤炭消費量同比增幅3.4%。同時，煤炭產(chǎn)能共退出8000萬噸左右，完成全年任務(wù)1.5億噸的50%以上。

　　從世界范圍來看，2017年煤炭產(chǎn)量3年來首次增長。7月31日，國際能源署(IEA)發(fā)布的《煤炭信息2018：概述》顯示，2017年世界煤炭產(chǎn)量同比增長了2.2億噸(3.1%)，在連續(xù)3年回落之后出現(xiàn)首次增長。

　　或許有人擔(dān)心煤炭“復(fù)辟”，但短期的波動無法改變世界煤炭達峰大勢不可逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)實。2017年世界煤炭產(chǎn)量為75.49億噸，比2013年峰值產(chǎn)量減少4.26億噸。2017年，中國煤炭產(chǎn)量同比增長3.2%，為34.4546億噸，但仍然低于過去6年的平均值。

　　這也表明，煤炭的前景也并非黯淡無光。煤炭的豐富儲量與相對低的價格決定了在未來很長一段時間內(nèi)，仍將在世界能源結(jié)構(gòu)中有著舉足輕重的地位。有數(shù)據(jù)顯示，煤炭開采和運輸?shù)耐顿Y只有全球4%，卻支撐了全球28%的一次能源消費。這無疑證明了煤炭的強大生命力。

　　就我國而言，中國工程院《中國能源中長期(2030、2050)發(fā)展戰(zhàn)略研究》報告預(yù)測，2050年煤炭占我國一次能源消費比重將控制在50%以下，但需求量仍將保持在25至30億噸。

　　中國的能源轉(zhuǎn)型和煤炭革命，攸關(guān)國計民生甚至是全球發(fā)展，全世界都在期盼著一個有效的、經(jīng)濟的中國能源發(fā)展模式。煤炭的態(tài)度和行為將決定能源革命的效果，行業(yè)上下游只有積極適應(yīng)，提速換擋，才能保持相對優(yōu)勢，不為歷史車輪拋棄。

　　所幸的是，我們已經(jīng)有了這樣的方略。

　　大勢 

　　煤炭是不是永遠都要當(dāng)中國能源的老大?

　　在中國工程院院士、安徽理工大學(xué)校長袁亮看來，未來，煤炭想當(dāng)也當(dāng)不了，但現(xiàn)在還不得不當(dāng)。我們要重視煤炭這篇文章，這是由我國富煤貧油少氣的資源稟賦特征決定的。

　　即使是以大力發(fā)展清潔能源著稱的歐洲，短期內(nèi)煤炭的地位仍然無法撼動。以英國為例，雖然其2015年關(guān)閉了最后一座深井煤礦，但至今仍有部分露天煤礦在作業(yè)(主要在蘇格蘭境內(nèi))，即發(fā)電用煤大量減少，但化肥、涂料、塑料和藥品行業(yè)仍然需要煤炭作原料。

　　歐盟委員會日前發(fā)布的《歐盟煤炭區(qū)域：未來的機遇與挑戰(zhàn)》顯示，煤炭在歐盟內(nèi)陸國家能源總消費中的占比為16%，煤電在電力結(jié)構(gòu)中占比為24%，目前仍然有6個國家依賴煤炭來提供其至少20%的能源需求。

　　中國水力發(fā)電工程學(xué)會副秘書長張博庭認為，不能簡單認為，能源革命就是要革煤炭、石油的命。當(dāng)前粗放的發(fā)展方式，無節(jié)制地揮霍著化石能源，其實才是在要化石能源的命。比如，目前通過簡單的燃燒方式，煤炭、石油的利用效率最多在40%?50%，這絕對是一種極大浪費。能源革命恰恰是要給寶貴的煤炭、石油等化石能源保命、延命。

　　袁亮同時提出，可再生能源取代部分煤炭，這是大趨勢，不以人的意志為轉(zhuǎn)移。對于煤炭充當(dāng)?shù)碾A段性角色，也要有清醒的認識。

　　在國外，2017年核電大國法國宣布2021年前關(guān)閉燃煤電站，加拿大、荷蘭都表示要在2030年前全面淘汰煤電。根據(jù)MyGridGB發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，今年到目前為止，英國已經(jīng)實現(xiàn)1000小時無煤發(fā)電。2012年，煤炭供應(yīng)了英國約40%的電力，今年煤炭提供的電量降至不足6%。國際能源署的煤炭分析師卡洛斯·費爾南德斯·阿爾瓦雷斯稱，“在瑞士、比利時和挪威，每天都是無煤發(fā)電日”。

　　無論是從未來愿景，還是現(xiàn)實情況，我國對煤炭清潔發(fā)展一直高度關(guān)注，態(tài)度也非常明確。

　　日前，在中國工程院上報給國家決策層的多個重大專項研究中，袁亮院士牽頭的關(guān)于煤炭的報告獲得高層領(lǐng)導(dǎo)批示。

　　早在2014年中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組提出能源革命戰(zhàn)略部署時，就明確了煤炭的主體地位和未來方向。習(xí)近平總書記專門指出：我們正在壓縮煤炭比例，但國情還是以煤為主，在相當(dāng)長一段時間內(nèi)，甚至從長遠來講，還是以煤為主的格局??我國煤炭資源豐富，在發(fā)展新能源、可再生能源的同時，還要做好煤炭這篇文章??我國在著力推動能源革命，加大能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的進程中，煤炭作為我國主要能源的地位和作用是難以改變的。

　　在2016年政府工作報告中，也明確指出，要加強煤炭清潔高效利用。

　　無論是能源革命，還是煤炭革命，判斷其是否成功，應(yīng)該兼顧安全、環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益。由此看來，“清潔用煤”比“一刀切煤”更具現(xiàn)實性與可行性。

　　核心 

　　作為中國的基礎(chǔ)能源，煤炭肯定要革命，但不是“革煤炭的命”。后煤炭時代尚早，“去煤化”不可取。這是中國工程院原副院長謝克昌院士一直堅持的觀點。

　　在構(gòu)建清潔低碳、安全高效能源體系進程中，煤炭行業(yè)的挑戰(zhàn)在于，如何推動開發(fā)與利用方式的清潔化與低碳化。煤炭革命的核心在于整體推進煤炭在全行業(yè)、全產(chǎn)業(yè)鏈的清潔、高效、可持續(xù)開發(fā)利用。

　　這意味著，煤炭革命應(yīng)該至少包括生產(chǎn)和消費兩個方面：即安全綠色高效開采，控制開發(fā)量，提高科學(xué)產(chǎn)能的比例;提高燃煤的效率，加大高效潔凈燃煤發(fā)電和煤電節(jié)能減排技術(shù)的利用推廣，改造工業(yè)窯爐，適度發(fā)展現(xiàn)代煤化工。

　　從現(xiàn)實和發(fā)展的角度看，煤炭的全產(chǎn)業(yè)鏈涉及開發(fā)戰(zhàn)略布局、開發(fā)總量控制、低品質(zhì)煤開發(fā)利用、輸煤輸電協(xié)調(diào)發(fā)展、燃燒與氣化技術(shù)路線、先進燃煤發(fā)電發(fā)展方向、現(xiàn)代煤化工發(fā)展、煤基多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)展方向、高耗能行業(yè)節(jié)能、煤炭利用污染物控制與碳減排等10個重大問題。

　　謝克昌認為，中國煤炭清潔高效可持續(xù)開發(fā)利用戰(zhàn)略包括如下要素：科技驅(qū)動——煤炭發(fā)展由要素驅(qū)動為主向科技驅(qū)動方式轉(zhuǎn)變;科學(xué)開發(fā)——煤炭開發(fā)由以需定產(chǎn)向科學(xué)開發(fā)方式轉(zhuǎn)變;全面提質(zhì)——煤炭由粗放供給向提質(zhì)后對口配送方式轉(zhuǎn)變;輸送優(yōu)化——煤炭輸運由單一輸煤向輸煤輸電并舉方式轉(zhuǎn)變;先進發(fā)電——燃煤發(fā)電由局部領(lǐng)先向整體節(jié)能環(huán)保轉(zhuǎn)變;轉(zhuǎn)化升級——煤化工由低效高污染向高效清潔節(jié)水轉(zhuǎn)變;節(jié)能降耗——高耗能行業(yè)節(jié)煤由單一技術(shù)節(jié)能向結(jié)構(gòu)、技術(shù)、管理集約節(jié)能轉(zhuǎn)變。

　　在中國工程院院士、四川大學(xué)原校長謝和平看來，煤炭革命應(yīng)該實現(xiàn)兩個目標(biāo)：一是煤炭本身變成清潔能源，開發(fā)是綠色的、利用是清潔的，實現(xiàn)高效智能和可持續(xù)開發(fā)。二是以煤為基礎(chǔ)，礦區(qū)本身變成集光、風(fēng)、電、熱、氣多元協(xié)同的清潔能源基地，不只是煤炭這一單一的能源品種。

　　“30年后的煤炭工業(yè)可以實現(xiàn)近零生態(tài)損壞的綠色開采、近零排放的低碳利用，并形成多元協(xié)同的清潔能源基地，真正實現(xiàn)采掘智能化、井下無人化、地下電氣化?！敝x和平認為，最關(guān)鍵的是構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈的煤炭革命倒逼機制，來實現(xiàn)煤炭革命的目的和要求。具體而言，就是通過科學(xué)產(chǎn)能倒逼煤炭科學(xué)開采的技術(shù)革命，通過超低排放和低碳循環(huán)發(fā)展倒逼煤炭清潔利用的技術(shù)革命，以多元開放協(xié)同清潔能源倒逼煤基多元清潔能源基地的技術(shù)革命，以建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系倒逼煤炭結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型發(fā)展的技術(shù)革命。

　　對于廣受關(guān)注的散煤清潔化發(fā)展，煤炭科學(xué)研究總院煤炭戰(zhàn)略規(guī)劃研究院副院長吳立新提出，以先進高效的煤粉工業(yè)鍋爐替代落后的中小燃煤工業(yè)鍋爐具有多重效益：鍋爐熱效率可達到92%以上，比普通燃煤鍋爐提高30 個百分點;污染物減排效果顯著，煙塵、二氧化硫、氮氧化物等大氣污染排放指標(biāo)達到天然氣鍋爐排放標(biāo)準。建議應(yīng)用低灰、低揮發(fā)分、低硫、高熱值清潔型煤并配套先進爐具替代傳統(tǒng)燃煤取暖方式。

　　藍圖 

　　在孫中山主持制定的《革命方略》中，把革命之后分作三個時期：軍政時期、訓(xùn)政時期、憲政時期。

　　知易行難，對煤炭革命而言，同樣不能奢望一朝一夕可以完成，需要對其做好長期性和復(fù)雜性的心理準備。在謝和平看來，煤炭革命需要沿著時間、空間和技術(shù)三個維度演進。

　　從時間維度看，煤炭革命是一個長期過程?？偨Y(jié)之前100 多年的煤炭技術(shù)發(fā)展規(guī)律，煤炭經(jīng)歷了人工開采、機械化開采兩個階段，即煤炭1.0 階段和2.0 階段。煤炭革命的藍圖可以初步劃分為三個階段，2020?2030年進入少人、接近天然氣排放的煤炭工業(yè)3.0時代，2030?2040年進入無人、接近清潔能源排放的煤炭工業(yè)4.0時代，2040?2050年進入地上無煤、純清潔能源的煤炭工業(yè)5.0時代。

　　從空間層面看，目前開采深度已到1500 米，再繼續(xù)向深部進軍將受到高地壓、高地溫以及復(fù)雜地質(zhì)條件等因素的嚴重制約，面臨極大的安全、環(huán)境、技術(shù)等風(fēng)險。當(dāng)前的開采理論和方法適應(yīng)的開采深度是有極限的，超過極限就必須考慮采用全新的開采方法。

　　從技術(shù)演進角度看，將按照“ 現(xiàn)有基礎(chǔ)支撐技術(shù)—變革性技術(shù)—顛覆性技術(shù)”構(gòu)建煤炭3.0 階段、4.0 階段和5.0 階段三個階段的技術(shù)藍圖。開采、利用技術(shù)的研究不單要考慮現(xiàn)有技術(shù)的升級與突破，還要有對新的、顛覆性技術(shù)的探索，從而應(yīng)對未來的技術(shù)變革。

　　再經(jīng)過30 余年努力，“中國夢”的煤炭篇章將實現(xiàn)，具體也可分為三個階段。

　　一是煤炭3.0 階段定位在2020 年之前，是煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型調(diào)整的關(guān)鍵時期。此階段的核心是盡快實現(xiàn)煤炭智能開采和超低排放潔凈利用，完成煤炭開采利用技術(shù)升級與推廣，最大程度地消除煤炭開采及利用的環(huán)境負效應(yīng)。到2020 年，煤炭開采深度不超過2000 米， 全礦井自動化、智能化技術(shù)有效支撐地質(zhì)信息采集、通信、智能決策與控制等;在東部人口密集區(qū)域，加強對充填開采、保水開采、多種資源聯(lián)合開采等方面技術(shù)的研究，減少對土地、地下水資源的破壞;解決煤炭開采、利用過程中產(chǎn)生的環(huán)境負效應(yīng)問題。

　　二是井下無人、接近清潔能源排放水平的煤炭工業(yè)4.0 階段。煤炭4.0 階段定位在2020 年至2035年，是能源技術(shù)由量變到質(zhì)變的突破期和轉(zhuǎn)換期——由有人開采到無人開采、由超低排放過渡到近零排放。同時，這一時期也是煤炭資源開發(fā)利用模式的變革期，煤炭企業(yè)將由生產(chǎn)煤炭產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯犹峁┠茉础４穗A段核心是突破無人化開采、近零排放以及液態(tài)化開采關(guān)鍵技術(shù)。

　　三是井下無人、地上無煤，純清潔能源的煤炭工業(yè)5.0 階段。煤炭5.0 階段定位在2035 年至2050年， 3000 米左右深部開采成為現(xiàn)實需求。煤炭5.0 階段的核心是顛覆傳統(tǒng)煤炭開采理念和技術(shù)體系，實現(xiàn)深部資源原位液態(tài)化開采。此階段可讓資源就地利用，需要地質(zhì)保障、采區(qū)規(guī)劃、礦井開拓以及智能化開采等步驟和技術(shù)支撐;將固體煤炭資源轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)、液態(tài);顛覆現(xiàn)有采掘模式，以人工智能、分布式控制技術(shù)為基礎(chǔ)，打造采、選、充填、氣化、發(fā)電一體化的高可靠性智慧裝備系統(tǒng)。

　　升級 

　　英國曾經(jīng)是世界級的煤炭生產(chǎn)和消費大國，自上世紀80年代至今成功轉(zhuǎn)型的經(jīng)驗表明，煤炭革命不僅是一個經(jīng)濟問題，還是一個社會轉(zhuǎn)型的問題，關(guān)鍵要拿捏好如何平衡經(jīng)濟性、社會性的問題。

　　在推進煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展由資金和資源推動，向以技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動為主的方式轉(zhuǎn)變的過程中，人才和就業(yè)，或許是轉(zhuǎn)型面臨的最大挑戰(zhàn)，也是煤炭革命背后不能遺忘的角落。

　　歐盟報告指出，到2025年，煤炭開采和煤電廠累計失業(yè)人數(shù)將達到7.7萬人，到2030年將達到16萬人。因此需要提前采取行動以提供更多的商業(yè)機會，來維持或者提高該區(qū)域的就業(yè)，支持該區(qū)域的經(jīng)濟增長。

　　據(jù)原煤炭工業(yè)部副部長、中國煤炭學(xué)會理事長濮洪九介紹，中國第一條地鐵北京一號線建設(shè)初期，第一批籌備人員就是從煤炭隊伍中調(diào)去的。所以，“煤炭行業(yè)應(yīng)發(fā)展技術(shù)強項，將服務(wù)面擴大到整個能源行業(yè)、采礦行業(yè)、地下工程等方面?！睋Q言之，煤炭行業(yè)要拓寬視野，謀求發(fā)展。

　　謝和平認為，煤炭行業(yè)要在發(fā)展本行業(yè)優(yōu)勢基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)向能源、資源、環(huán)境、材料、高科技技術(shù)等相關(guān)有潛力、有前景的新興產(chǎn)業(yè)。轉(zhuǎn)型需要創(chuàng)新引領(lǐng)，包括發(fā)展多元清潔能源體系，如果轉(zhuǎn)型仍停留在低端領(lǐng)域，即便轉(zhuǎn)型也難逃被淘汰的命運。升級更要高端起步，樹立安全、高效、清潔、低碳的觀念。升級也應(yīng)實現(xiàn)技術(shù)水平高端化，機械化、智能化、盡量減少人員作業(yè)是必然趨勢，開采應(yīng)做到低生態(tài)損壞，利用要實現(xiàn)潔凈、低碳、低排放，爭取有利地位。

　　此外，還要清楚，煤礦不僅擁有煤田，整個礦區(qū)的所有資源都可供開發(fā)利用，最終可以實現(xiàn)多元化潔凈能源基地，形成風(fēng)、光、水、電、熱、氣一體化潔凈能源供應(yīng)體系。

　　比如，對于煤礦地下空間的利用，也有很多創(chuàng)新可能。

　　謝和平提出，如果從開始采煤時就把巷道設(shè)計成永久性的，那么在采完煤后煤礦甚至能變成一座地下城市。參照德國魯爾，建設(shè)地下療養(yǎng)院、地下空間站等也未嘗不可?！皩⑦@種永久性巷道用來開發(fā)地下房地產(chǎn)，如果做好模擬陽光、生態(tài)植被、地?zé)徂D(zhuǎn)換與空氣循環(huán)系統(tǒng)、地下清潔能源抽水儲能及水電系統(tǒng)、地下水庫、地下瀑布生態(tài)景觀等，為何不能成為經(jīng)濟適用房積聚處?”謝和平如此表示。

　　中國科學(xué)院院士、中國礦業(yè)大學(xué)教授何滿潮表示，粗略估計，我國開采煤炭形成的地下空間有數(shù)十億立方米。對廢棄礦井加以專業(yè)化改選后，可作為儲存油氣資源、二氧化碳、核廢料、壓縮空氣儲能等的場所。這對保障油氣供給、減輕溫室效應(yīng)、減少核廢料污染、發(fā)展新能源至關(guān)重要，可以使廢棄礦井煥發(fā)生機。

　　或許，這些看似“開腦洞”的奇思妙想，會成為產(chǎn)業(yè)升級的搖籃，點燃煤炭革命的星星之火。

　　原標(biāo)題:煤炭革命方略