康紅普院士：新能源的發(fā)展對煤炭調(diào)峰需求會更加強(qiáng)烈

中國工程院重點咨詢項目“我國煤炭行業(yè)高質(zhì)量綠色智能發(fā)展戰(zhàn)略研究”取得重大成果。該項目自2019年啟動，中國工程院院士、中國煤炭科工集團(tuán)首席科學(xué)家康紅普及其團(tuán)隊在研究國內(nèi)外煤炭行業(yè)發(fā)展史和現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，調(diào)研走訪了我國數(shù)十家典型煤炭企業(yè)，制定出一套計算高質(zhì)量發(fā)展水平的科學(xué)方法，并分析了煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展短板，提出了戰(zhàn)略建議。日前，康紅普院士接受了本報記者專訪。

“雖然煤炭在能源結(jié)構(gòu)中的比重會不斷下降，但煤炭消費絕對量短期很難明顯下降，同時新能源的發(fā)展對煤炭調(diào)峰需求會更加強(qiáng)烈，煤炭穩(wěn)定器和壓艙石作用將逐步凸顯。”康紅普表示，“面對現(xiàn)狀，煤炭行業(yè)必須找準(zhǔn)定位，探討面向未來的發(fā)展方式，既能向社會提供高品質(zhì)能源，又能帶動行業(yè)自身高質(zhì)量發(fā)展。而清晰界定煤炭高質(zhì)量發(fā)展內(nèi)涵，是科學(xué)謀劃煤炭未來發(fā)展的重要基礎(chǔ)。”

如何科學(xué)計算高質(zhì)量發(fā)展水平

如今，我國進(jìn)入新發(fā)展階段，煤炭行業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展是必然趨勢。如何定義煤炭行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展?

自2019年啟動的中國工程院重點咨詢項目“我國煤炭行業(yè)高質(zhì)量綠色智能發(fā)展戰(zhàn)略研究”取得重大成果。中國工程院院士、中國煤炭科工集團(tuán)首席科學(xué)家康紅普及其團(tuán)隊在研究國內(nèi)外煤炭行業(yè)發(fā)展史和現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，調(diào)研走訪了我國數(shù)十家典型煤炭企業(yè)，制定出一套計算高質(zhì)量發(fā)展水平的科學(xué)方法。

“這套計算方法的內(nèi)涵是以安全綠色智能開采和清潔高效低碳利用為主攻方向，通過科技創(chuàng)新，推動煤炭行業(yè)與新能源及新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)深度融合，不斷創(chuàng)造新模式、新業(yè)態(tài)，推進(jìn)煤炭行業(yè)發(fā)展動力變革、效率變革、質(zhì)量變革，促進(jìn)煤炭由高碳能源向低碳能源發(fā)展轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)煤炭開發(fā)利用全過程、全要素的高質(zhì)量發(fā)展。”康紅普表示。

“高效率、高安全度、高水平人才;低損害、低排放、低傷害。”這是康紅普提出的煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展主要特征。

根據(jù)特征，在調(diào)研基礎(chǔ)上，康紅普帶領(lǐng)研究團(tuán)隊結(jié)合煤炭行業(yè)—煤炭企業(yè)—煤礦三個層次，動力變革、質(zhì)量變革和效率變革三方面(三項變革)，構(gòu)建了以創(chuàng)新驅(qū)動、智能高效、多元經(jīng)濟(jì)、安全健康、清潔低碳為維度(五大維度)的煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)體系。

記者拿到三張圖表，分別是煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)體系、煤炭企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)體系、煤礦高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)體系。每個圖表中均有指標(biāo)類別、一級指標(biāo)、二級指標(biāo)、三級指標(biāo)、指標(biāo)正負(fù)向等幾個橫向類別。指標(biāo)類別對應(yīng)三項變革;一級指標(biāo)對應(yīng)五大維度，是對每一項變革的細(xì)化闡釋。

煤炭企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)體系

比如創(chuàng)新驅(qū)動是動力變革的首要表征指標(biāo)，智能高效和多元經(jīng)濟(jì)最能反映行業(yè)、企業(yè)效率變革程度，安全健康和清潔低碳則最能體現(xiàn)行業(yè)、企業(yè)質(zhì)量變革程度。而二級、三級指標(biāo)分別是對前一級指標(biāo)的細(xì)化分類和闡釋。

以煤炭企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)體系為例，在創(chuàng)新驅(qū)動一級指標(biāo)下，分為研發(fā)投入、成果及轉(zhuǎn)化、人力資源三個二級指標(biāo);研發(fā)投入又分列R&D(科學(xué)研究與試驗發(fā)展)經(jīng)費占比、省部級以上研發(fā)平臺數(shù)量、R&D人員占比三個三級指標(biāo)。行業(yè)、企業(yè)、煤礦不同圖表間，二級、三級指標(biāo)內(nèi)容有所不同。比如智能化水平、全員工效以及平均單井產(chǎn)量可作為行業(yè)智能高效指標(biāo)的衡量標(biāo)準(zhǔn)，但到了煤礦這一層級，就需要加入采區(qū)資源回采率這一更具體的指標(biāo)。

“確定指標(biāo)體系后，評價過程需要數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、權(quán)值計算和高質(zhì)量評價三個階段。”康紅普表示。團(tuán)隊選取了2011年至2019年的行業(yè)數(shù)據(jù)，研究設(shè)計了涵蓋23個指標(biāo)的調(diào)查問卷，邀請不同專業(yè)背景的專家對各指標(biāo)重要性進(jìn)行打分，再利用數(shù)學(xué)方法計算，得出高質(zhì)量發(fā)展的具體分?jǐn)?shù)。比如對智能化水平指標(biāo)數(shù)據(jù)，就是由專家對10個系統(tǒng)的指標(biāo)進(jìn)行打分，得出分值。10個系統(tǒng)分別是信息基礎(chǔ)設(shè)施、地質(zhì)保障設(shè)施、掘進(jìn)系統(tǒng)、綜采系統(tǒng)、主煤流運輸系統(tǒng)、輔助運輸系統(tǒng)、綜合保障系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、分選系統(tǒng)、經(jīng)營管理系統(tǒng)。

“這10年間，煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展得分大體在0.4至0.7并穩(wěn)步升高，未來有繼續(xù)上升的趨勢。但總體處于中等水平，距離高水平階段還有較大差距。”康紅普說。

研究中指出，煤炭行業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動、智能高效、安全健康、清潔低碳等指標(biāo)隨著時間呈現(xiàn)波動上升趨勢，其中變化最快的是清潔低碳指標(biāo)。這說明我國煤炭行業(yè)在綠色開采、污染物排放控制等方面采取了有效措施。但對于多元經(jīng)濟(jì)指標(biāo)而言，由于煤炭企業(yè)非煤產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限，雖呈上升趨勢，但整體依然偏弱。“可以說，智能高效、多元經(jīng)濟(jì)是目前煤炭行業(yè)發(fā)展的短板。”康紅普表示。

康紅普建議，在智能高效方面，下一階段應(yīng)進(jìn)一步發(fā)揮智能高效引領(lǐng)作用，集中攻關(guān)煤炭行業(yè)智能高效關(guān)鍵技術(shù)，將物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、5G等現(xiàn)代信息技術(shù)與煤礦開發(fā)利用技術(shù)深度融合，創(chuàng)建煤礦全面智能、高效開發(fā)利用的全產(chǎn)業(yè)鏈運行新模式。在多元經(jīng)濟(jì)方面，下一階段要優(yōu)化煤炭生產(chǎn)成本，引入多元化經(jīng)營管理手段，加強(qiáng)國際交流合作，實現(xiàn)煤炭行業(yè)的全面轉(zhuǎn)型升級。

因地制宜探索高質(zhì)量發(fā)展模式

黨的十九大以來，煤炭行業(yè)貫徹新發(fā)展理念，很多煤炭企業(yè)、煤礦對實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展進(jìn)行了有效探索。團(tuán)隊通過分析一些煤炭企業(yè)、煤礦的數(shù)據(jù)，評價了其高質(zhì)量發(fā)展現(xiàn)狀。

在煤炭企業(yè)層面，研究人員將神東煤炭集團(tuán)指標(biāo)數(shù)據(jù)代入模型進(jìn)行測算，發(fā)現(xiàn)該集團(tuán)在生產(chǎn)安全、智能、綠色等指標(biāo)帶動下，2019年高質(zhì)量發(fā)展得分已達(dá)0.8085。這主要得益于建設(shè)智能綜采工作面、推進(jìn)主運系統(tǒng)和供電供排水系統(tǒng)等的無人值守、建設(shè)智能化示范選煤廠等措施。

陜煤集團(tuán)在科技創(chuàng)新、體制機(jī)制改革、人才培養(yǎng)等方面下了大功夫。研究人員將陜煤集團(tuán)指標(biāo)數(shù)據(jù)代入模型發(fā)現(xiàn)，該集團(tuán)高質(zhì)量發(fā)展水平呈現(xiàn)上升趨勢，近年來在職工收入、礦井綜合單產(chǎn)、智能化水平等指標(biāo)上有了較大提升。具體說來，陜煤集團(tuán)抓住供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革政策機(jī)遇，通過老區(qū)減量和增量置換，使優(yōu)質(zhì)煤炭產(chǎn)能占比提高至95%以上。集中精力發(fā)展核心主業(yè)，布局千萬噸級礦井集群，延伸高端精細(xì)煤化工材料產(chǎn)業(yè)鏈，增強(qiáng)了競爭力。此外，吸納集成現(xiàn)代科技，將營業(yè)收入的3%作為科研投入，配套1億元/年的科技專項資金等，參與科技創(chuàng)新人員達(dá)2.26萬人，有力支撐了科技力量的發(fā)展。

在煤礦層面，以中煤新集公司口孜東煤礦為例，該礦指標(biāo)數(shù)據(jù)整體呈上升發(fā)展趨勢，這得益于該礦R&D經(jīng)費占比、采區(qū)資源回采率、全員功效等指標(biāo)的上升。山東能源集團(tuán)唐口煤礦隨著智能化水平、職業(yè)健康檢查率、礦井水利用率和塌陷土地治理率等指標(biāo)提升，數(shù)據(jù)開始逐年上升。冀中能源集團(tuán)邢東煤礦也是伴隨著智能化水平、生產(chǎn)綜合能耗、百萬工時傷害率、礦井水利用等指標(biāo)的改善，發(fā)展水平得到提升。

“煤炭行業(yè)依然存在著區(qū)域發(fā)展不平衡的痛點。由于資源稟賦、綜合實力、技術(shù)力量、管理思想等多方面存在差異，不同礦區(qū)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的路徑也會有很大不同。我國南方、中東部礦區(qū)，煤炭資源稟賦條件較差，開采成本高，礦井災(zāi)害比較嚴(yán)重，需要投入力量保證安全生產(chǎn)并提高開采效率;而陜北、內(nèi)蒙古西部等大型礦區(qū)，資源稟賦條件較好，則可以將更多精力放在千萬噸級智能化煤礦建設(shè)方面，在煤炭保供中發(fā)揮更大作用。”康紅普說，“煤炭行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展不是一蹴而就的，應(yīng)依托現(xiàn)有基礎(chǔ)和條件循序漸進(jìn)。”

結(jié)合研究成果，研究團(tuán)隊提出2025年、2035年“兩步走”煤炭高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。

“到2025年取得階段性突破，安全、綠色、高效、低碳等目標(biāo)取得重大進(jìn)展，實現(xiàn)智慧煤礦技術(shù)的突破和應(yīng)用，加快提升煤炭開采利用全過程的清潔低碳水平，改善井下作業(yè)環(huán)境。”康紅普說，“到2035年取得重大突破，實現(xiàn)傳統(tǒng)煤礦向智慧煤礦的徹底轉(zhuǎn)型，同時實現(xiàn)碳減排、碳捕捉和碳封存技術(shù)的跨越式發(fā)展和廣泛應(yīng)用，加快實現(xiàn)煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈低碳發(fā)展。”

研究提出，到2025年，煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展綜合得分要在0.8以上，達(dá)到較高水平。其中，全員工效比2020年提高100%，地表塌陷率減少一半，職業(yè)病發(fā)病率降低20%;百萬噸死亡率降至0.05以下;加快實現(xiàn)碳達(dá)峰;80%的煤炭利用實現(xiàn)超低排放。到2035年，煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展綜合得分要達(dá)到0.9以上，達(dá)到高水平。其中，全員工效達(dá)到1萬噸/(工·年);百萬噸死亡率達(dá)到先進(jìn)發(fā)達(dá)國家水平;加快實現(xiàn)碳中和;煤炭開采近零損害;煤炭利用近零排放;不再新增職業(yè)病。

為實現(xiàn)上述目標(biāo)，研究團(tuán)隊明確提出了建設(shè)創(chuàng)新驅(qū)動的智慧煤礦體系、環(huán)境友好的綠色發(fā)展體系、清潔高效的低碳利用體系、競爭有序的市場體系、合作共贏的全面開放體系、高素質(zhì)的人才隊伍體系、煤與其他能源有機(jī)融合體系、引領(lǐng)發(fā)展的示范工程體系等戰(zhàn)略路徑，從基礎(chǔ)研究、智能開采、綠色開采、安全保障、清潔利用、節(jié)能減排、職業(yè)健康等方面提出了2025年、2035年的技術(shù)攻關(guān)方向。

“每一項我們都提出了重點做好的工作，比如加強(qiáng)智慧煤礦關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)、推進(jìn)智能煤機(jī)裝備研發(fā)應(yīng)用、配套智慧煤礦保障措施;建立全生命周期的綠色發(fā)展理念、健全綠色礦山建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)體系;完善和優(yōu)化燃煤發(fā)電參與電網(wǎng)調(diào)峰的機(jī)制，突破煤炭與可再生能源深度耦合發(fā)電、制氫、化工轉(zhuǎn)化技術(shù)等。”康紅普說，“當(dāng)然，提升從業(yè)人員素質(zhì)，培養(yǎng)一支符合行業(yè)發(fā)展需求的高水平人才隊伍，包括從事基礎(chǔ)研究的科學(xué)家、掌握核心技術(shù)的技術(shù)人才、熟悉國際規(guī)則和具備豐富實踐經(jīng)驗的經(jīng)營管理人才，同樣迫在眉睫。”

推動煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展離不開產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)管理的支持。“我們建議加快提升煤炭產(chǎn)需平衡能力，加強(qiáng)煤炭與其他能源深度融合，全面推進(jìn)煤炭開發(fā)利用節(jié)能減排提效，進(jìn)一步加大煤炭生產(chǎn)集中度，超前布局高素質(zhì)人才培養(yǎng)。”康紅普說。