能源“金三角”：破解“硬約束”還需“硬手段”

中煤榆林煤制烯烴工廠 中國科學院大連化學物理研究所供圖

　　在今年的政府工作報告中，“污染防治持續(xù)推進，生態(tài)環(huán)境總體改善”成為2020年能源發(fā)展的目標之一。

　　然而，能源與環(huán)保的相互掣肘，卻讓中國工程院院士、中國科學院大連化學物理研究所所長劉中民滿含憂慮：“能源‘金三角’地區(qū)的寧東基地，估計已有近千萬噸固廢亟待處理。”

　　作為我國能源資源的富集地，西北地區(qū)也被稱為化石能源和可再生能源的大型綜合能源基地。其中，內蒙古鄂爾多斯、陜西榆林和寧夏寧東最為典型、集中，被譽為能源“金三角”。

　　當前，該地區(qū)社會經(jīng)濟得到快速發(fā)展，正進入轉型升級階段。但是，劉中民早就注意到，能源資源開發(fā)利用帶來的環(huán)境及碳排放問題，正成為能源“金三角”發(fā)展的“硬約束”，區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護對立的現(xiàn)象日益嚴重。

　　于是，在剛剛結束的全國兩會上，劉中民提出了“合理設定和管理化石能源聚集區(qū)環(huán)境容量”的建議。這也與中國工程院院士、安徽理工大學校長袁亮的想法“不謀而合”。

　　區(qū)域經(jīng)濟與環(huán)境發(fā)展“兩手抓”

　　關于能源發(fā)展與環(huán)境保護的相互掣肘，劉中民曾做過很多調研。

　　他認為，能源開發(fā)的主要問題，一是總體上環(huán)境約束指標已經(jīng)限制了其進一步發(fā)展；二是煤炭利用產(chǎn)生的固體廢棄物還沒有辦法很好地解決。另外，環(huán)境容量指標方面也有不合理的地方，如西電東送、東部用電，指標都留在當?shù)?。而要想從根本上解決問題，還要依賴多能融合發(fā)展。

　　袁亮團隊長期從事煤炭安全高效開采基礎研究與技術攻關。近年來，他們團隊長期扎根內蒙古、陜西煤炭生產(chǎn)一線，圍繞鄂爾多斯盆地礦產(chǎn)資源協(xié)調開發(fā)戰(zhàn)略、鄂爾多斯市伊金霍洛旗轄區(qū)煤礦無煤柱開采關鍵技術、神東礦區(qū)深部開采災害預測與防控基礎研究及關鍵技術等開展了系列攻關，為能源“金三角”地區(qū)高質量發(fā)展提供了技術支撐。

　　相似的科研方向與經(jīng)歷，使得袁亮對劉中民提到的能源“金三角”如何開發(fā)、固體廢棄物如何綜合利用等觀點完全贊成。實際上，中國工程院院士謝克昌也對《中國科學報》表示，劉中民的建議，正是他們的“共識”。

　　長期以來，我國能源資源稟賦和消費需求呈逆向分布格局，形成了西電東送、西氣東輸、北煤南運的能源格局和流向。

　　到2018年，能源“金三角”地區(qū)以全國不到1.4%的國土面積，賦存了全國30%的煤炭資源儲量、近1/8的油氣當量儲量；提供了全國31%的原煤、5.6%的原油和29.1%的天然氣等共22.4%的化石能源；建成了全國1/4的大型煤電基地和超過1/3的現(xiàn)代煤化工項目；切實保障了我國能源供應安全。

　　化解區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護對立現(xiàn)象，必須兩手抓，兩手都要硬，這成為科研人員的共識。

　　“二氧化碳雖然對環(huán)境不利，但它是一個寶貴的資源，也是原材料。國外提出了CCS，即碳捕集與封存。而我們國家更加重視二氧化碳資源性利用，提出了CCUS，即碳捕集、利用與封存。”袁亮對《中國科學報》說。據(jù)透露，兩會期間，袁亮提出的“盡快啟動科技創(chuàng)新2030——‘煤炭清潔高效利用’重大項目”的議案將會盡快啟動。

　　發(fā)展中保護 保護中發(fā)展

　　針對煤炭區(qū)域發(fā)展與環(huán)?，F(xiàn)狀，劉中民早有自己的思考。他提出了“堅持發(fā)展中保護、保護中發(fā)展”的解決方案。

　　首先要正確認識和處理經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)保治理二者的辯證關系。“在不突破生態(tài)保護紅線的前提下，科學、合理地設定環(huán)境容量指標和考核方法，精準、有力地實施環(huán)保治理政策，避免不顧經(jīng)濟安全運行的‘一刀切’政策。”劉中民對記者說。

　　其次，建立跨行政區(qū)域的環(huán)境容量協(xié)同管理機制。當前以行政區(qū)域為界的環(huán)保治理體系已經(jīng)難以應對環(huán)境污染的跨區(qū)域流動問題，亟須建立跨行政區(qū)域的區(qū)域協(xié)同管理機制?；茉醇鄣貐^(qū)也需建立如能源“金三角”環(huán)境容量協(xié)同管理機制，探索以市場化、行政化手段協(xié)同管理區(qū)域環(huán)境容量。

　　另外，劉中民還提出要充分考慮化石能源集聚地區(qū)保障全國能源供應的戰(zhàn)略定位和能源產(chǎn)品外調為主的格局，對于跨區(qū)域性的碳排放控制問題，合理分配排放源地區(qū)和能源產(chǎn)品終端消費地區(qū)的碳排放責任。同時，要建立環(huán)境容量的分區(qū)、分類差異化評價考核機制。加快建立環(huán)境質量自動監(jiān)測、動態(tài)評估和決策體系，因時、因地、因項目制定相應的環(huán)境容量管理措施。

　　袁亮則認為，解決該問題，應該有頂層設計。“必須承認，現(xiàn)在由于體制和機制的問題導致條塊分割。如整個煤炭的安全精準綠色開發(fā)與清潔高效利用涉及到的相關環(huán)境、政策等問題，由于地區(qū)不同，無法統(tǒng)籌考慮。我也贊成在‘金三角’地區(qū)實行多種礦產(chǎn)資源、多種能源綜合開發(fā)利用。”

　　袁亮建議國家要重視未來幾十年我國能源價值開發(fā)利用最大化。另外，他還強調，“金三角”地區(qū)地處黃土高坡，干旱少雨，生態(tài)環(huán)境較為脆弱。在合理開發(fā)和利用能源資源的同時，更要有效地保護和改善生態(tài)環(huán)境。

　　把固廢“還”回地下

　　此前，中國科學院曾組織27名專家，論證合肥綜合性國家中心能源研究院研究的4個方向，其中第一個方向就是煤炭清潔高效利用，袁亮團隊就負責這個方向。他認為，我國有些學者提出“去煤”的觀點是片面的，因為他們對煤的了解認識并不全面。

　　“煤具有雙重屬性，一是燃料，二是原材料。很多人認為煤炭就是用來燒的，這一認識是不全面的。”袁亮說，2017年他提出了綠色煤炭資源量的新概念，通俗地講就是好采的煤炭資源量。全國現(xiàn)在探明的煤炭資源量中，綠色煤炭資源量僅占總量的1/10，約有5000億噸左右。

　　“5000億噸什么概念？按照現(xiàn)在的開采方法和需求，我們只能采40至50年。在有限的煤炭資源開發(fā)利用中，我們不但需要把煤當作燃料燃燒，還要發(fā)揮它重要的資源作用。” 袁亮強調說。

　　科學認識并充分發(fā)揮煤的“兩重性”，我們最需要做什么？那就是煤炭的清潔高效利用。“不是把煤一燒了之直接變成電，而是要盡可能地通過科技進步來延長它的價值鏈。”

　　袁亮就此提出“全生命周期”“全產(chǎn)業(yè)鏈”的概念，即煤礦從建設、生產(chǎn)到最后閉坑的全生命周期，以及煤炭從開采到利用的全產(chǎn)業(yè)鏈，都要開展清潔高效利用研究。首先是煤炭的綠色開采，開采后不能破壞土壤、地下水等生態(tài)環(huán)境。另外，要大力開展低損傷無害化開采研究。同時，還要研究煤炭的清潔燃燒和高效轉化，提高它的燃燒效率，實現(xiàn)燃燒最充分、排放最低、耗煤最低，要降到300克/千瓦時以下。

　　袁亮告訴記者，他們團隊今年承擔了國家重點研發(fā)計劃項目“大型煤電化基地固廢規(guī)?；贸商准夹g及集成示范”中多源煤基固廢協(xié)同利用與綠色充填關鍵技術的攻關。“這是全世界的一次重大嘗試，就是研究能源‘金三角’地區(qū)寧夏寧東基地近千萬噸煤基固廢全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同利用，通過研發(fā)固廢無害化處置及綠色充填關鍵技術，實現(xiàn)固廢的無害化、資源化、規(guī)?；?，把它‘還’回地下。”（■本報記者 崔雪芹）