【煤炭革命谢和平】中国工程院院士谢和平:煤炭行业要自我革命

煤炭行业要自我革命——访中国工程院院士谢和平

文/王伟

在7月10日发布的《财富》中国500强排行榜上,煤炭行业有16家企业。能源革命已经步入攻坚期,在环保生态严格约束的趋势下,煤炭作为我国的基础能源,下一步应如何发展?需要如何明确未来目标和战略蓝图?本刊日前采访了中国工程院院士、深圳大学深地科学与绿色能源研究院院长、四川大学原校长谢和平。

他认为,煤炭行业需要有自我革命的勇气,但煤炭革命不是革煤炭的命,而是革粗放开发的命,革落后产能的命,革污染排放的命,要通过国际对标,以科学产能和科学开采及科学利用的要求倒逼煤炭革命,走安全、高效、清洁、绿色的发展道路。

煤炭必须要革命

《能源评论》:在我国,基础能源供给“以煤为主”的格局在可预见的将来可能无法改变,但过去一段时间,“去煤”话题曾被热议,从全球和历史两个维度,您如何评价煤炭在我国和世界能源结构中的地位?

谢和平:虽然近年来我国煤炭消费总量已出现转折,经济对煤炭消费的相关系数有所下降,但我国经济高度依赖煤炭的特征短时间内很难发生根本改变,煤炭供应的稳定与安全直接关乎我国国民经济运行的稳定与安全,煤炭在当前我国经济发展过程中的战略地位不可动摇,“弃煤化”不是选项。

国家能源决策部门也一再强调,“我国正在压缩煤炭比例,但国情还是以煤为主,在相当长的一段时间内,甚至从长远来讲,还是以煤为主的格局,只不过比例会下降。

我们对煤的注意力不要分散。”预计到2030年,我国煤炭消费量仍占一次能源消费总量的50%左右,2050 年约占40%。同时,和我国经济一样,高强度、低水平的煤炭生产和消费模式已经终结,煤炭行业已经走向结构调整、精细化发展的新时期。生产的绿色化、智能化,利用的清洁化、低碳化成为煤炭行业的发展方向。

在世界能源的历史舞台上,煤炭消费曾经保持了近60 年的高速增长。2015 年,煤炭在世界主要发达国家能源结构中的比例分别是:美国20%、日本27.1%、欧盟17%、德国25%、英国18.3%。根据世界各能源研究机构对未来世界能源与煤炭的预测,可以得出一个综合判断:即2020 年左右,世界煤炭消费峰值可能出现;到2035 年,煤炭、石油、天然气的结构比例预计趋于均等,即各占26%,初显全球能源煤炭、石油、天然气、核能、可再生能源五足鼎立的态势。

《能源评论》:从现实角度看,日前召开的全国生态环境保护大会上强调,要用最严格制度最严密法治保护生态环境。在这样的背景下,该如何看待煤炭的未来?

谢和平:在全面推进能源生产和消费革命的高质量经济发展新阶段,作为我国的主要能源,煤炭必须自身进行革命,即通过煤炭开发利用的理念革命、技术革命、管理模式革命等,来全面实现煤炭的绿色生态开采、清洁低碳利用,即近零生态损害的绿色开采,近零到零排放的消费利用,使我国能源结构全面优化,建成先进能源体系,支撑国民经济高质量发展。

煤炭必须自身革命,是由人们对美好生活的追求、我国能源基本国情、煤炭自身开发利用特征、社会经济发展阶段等因素所决定的。首先,煤炭革命是能源革命的重要内容,只有煤炭开发利用发生了根本性的变革,才能整体上实现我国的能源革命,实现能源的安全、高效、绿色、经济、持续稳定供应;其次,煤炭革命是实现煤炭行业可持续发展的必然要求,依靠理念创新、科技创新实现自身革命,提高煤炭行业安全、高效、绿色和智能化水平,转向质量、效益、集约型发展;再次,煤炭革命是解决煤炭行业重大问题的根本路径,当前煤炭面临可经济开发利用的煤炭资源并不富余,地质条件复杂、采深逐年增加等多重压力,同时也面临对煤炭的持续需求与当前不够清洁的利用方式相矛盾等挑战,必须通过革命性技术的突破来解决。

最后,煤炭革命是供给侧和消费侧结构性改革的现实需要,社会环境要求煤炭生产必须达到近零生态损害甚至无害化,煤炭利用必须实现近零排放的高效清洁化。

煤炭也能成为清洁能源

《能源评论》:煤炭行业过去、现在都对我国经济社会做出了巨大贡献,单就能源行业革命而言,煤炭行业应如何认识革命的特殊意义?

谢和平:在能源革命的大背景下,煤炭必须革命,煤炭革命不是革煤炭的命,而是革煤炭粗放开发的命,革煤炭落后产能的命,革煤炭污染排放的命,走安全、高效、清洁、绿色的发展道路。煤炭行业发展模式、生产利用模式、市场营销模式、管理监督模式都将面临新的考验和新的挑战,亟待实现革命性的转变。

《能源评论》:在一般的理解中,煤炭作为高碳能源,或许终将被淘汰,您认为煤炭自我革命的归宿,或者说目标是什么?

谢和平:让煤炭也能成为清洁能源,这是煤炭革命的终极目标,也是煤炭革命的本质要求。除了让煤炭成为清洁绿色、高效智能、可持续的清洁能源,还要让煤矿成为集光、风、电、热、气多元协同的清洁能源基地,同时,也要让煤炭行业成为社会尊重、人才向往的高新技术行业。

清洁能源应该“不论出身,只讲排放”,是否是清洁能源,关键是看排放。目前我国71%的燃煤发电实现了超低排放达到了天然气的排放水平,10%左右的燃煤工业锅炉已可实现超低排放。因此,在合理利用的情况下,通过煤炭的技术革命,煤炭完全可以是清洁能源。

《能源评论》:让煤炭成为清洁能源似乎有些难以理解,您认为在推动过程中,有哪些问题必须首先解决?

谢和平:理念革命是煤炭革命的首要问题,煤炭革命要树立高端发展理念,使煤炭行业成为高度信息化、智能化、现代化、知识化、专业化的高新技术产业;煤炭革命要有国际化发展理念,充分利用国际和国内两个市场,两种资源,不断提升我国在国际煤炭工业发展方向、科技创新方向、定价等方面的话语权;煤炭革命要践行近零生态损害的绿色开采理念,使煤炭开采地表近零均匀沉降,地下水资源得到科学保护和利用,矿区环境得到有效修复和保护;煤炭革命要坚持高标准的科学产能理念和高效低碳利用理念;煤炭革命还应创立扩展、多元转型发展理念,煤炭与太阳能、风能、核能等其他能源耦合利用,拓展发展煤基高端燃料、高新材料、碳氢元素的材料功能。

《能源评论》:面对如此宏大的目标,煤炭行业能否主动作为?需要哪些机制保证?

谢和平:煤炭行业需要有自我革命的勇气,当然,煤炭革命也不是一蹴而就的,需要建立煤炭革命的倒逼机制和人才支撑体系。要以科学产能倒逼煤炭科学开采革命、以超低排放和低碳循环发展倒逼煤炭清洁利用革命、以多元开放协同清洁能源倒逼煤基多元清洁能源基地革命,构建煤炭革命的全产业链倒逼机制。

用30年实现煤炭“中国梦”

《能源评论》:您刚才提到,煤炭革命的实现可能要经历一个很长的周期,在这个漫漫征程上,需要什么样的战略蓝图?

谢和平:煤炭革命说起来容易,做起来很难,不是一朝一夕可以达成,需要有个长期的过程,当前我们既要低头拉车,解决开发利用不可持续的现实问题,同时更要抬头看路,看清煤炭革命路在何方。

力争经过30 余年的努力,煤炭行业成为煤基多元协同与深部原位开发利用一体化和深地空间利用的智慧能源系统,实现“中国梦”的煤炭篇章,也就是:2020 年前,建成超低生态损害与超低排放的机械化、信息化煤炭开发利用体系,进入井下少人、接近天然气排放水平的煤炭工业3.

0 阶段,煤矿井下空间得到初步利用;2020?2035 年,建成近零生态损害与近零排放的智能化、多元煤炭开发利用体系,进入井下无人、接近清洁能源排放水平的煤炭工业4.

0 阶段,煤矿井下空间得到有效利用;2035?2050 年,建成煤基多元、开放、协同、绿色开发利用的清洁能源基地,进入井下无人、地上无煤、纯清洁能源的煤炭工业5.0 阶段,煤矿井下空间资源与城镇化发展协同开发利用。

《能源评论》:从技术角度,需要如何研判演进轨迹?

谢和平: 从煤炭开采利用过程、环境影响消除等煤炭资源全生命周期角度,研究煤炭技术的发展,支撑煤炭革命的技术包括如下几方面:

智能化无人开采是煤炭3.0 阶段需要着重研发的关键技术。2020 年前,实现2000 米以浅智能化开采;2020 年至2035 年,实现3000米以浅智能化无人开采;2035年至2050年,打造3000米以深的智慧矿山,实现煤炭开采人不下井。

流态化开采的技术演进路线为:进入深部资源开采后将面临更大的安全、环境、经济以及技术难题,煤炭资源深部原位流态化开采的颠覆性理念,可以解决3000米甚至更深的资源开发难题。2020 年前,将煤炭流态化开采作为深地研究的重要科学问题率先提出来,展开煤炭资源流态化开采前瞻性理论、基础性技术研究;2020 年至2035 年,建立现有煤炭开采及转化技术体系对流态化开采的基础支撑架构,部分流态化开采关键技术的深部原位实现;2035 年至2050年,实现流态化开采重大关键技术的突破,集成相关技术开展现场实施。

地下空间的开发利用技术路线为:2020 年前,主要进行500 米以浅废弃矿井空间开发利用,积累空间分配、生态系统再造、通信等关键技术;2020 年至2035 年,进行2000 米以浅深部地下空间开发利用,包括医疗、试验等用途;2035年至2050年,开展与流态化开采相配套的地下空间开发利用技术研究。

煤炭清洁低碳利用方面,在2020年前,重点解决分散燃煤清洁化问题和推广应用燃煤发电超低排放技术;2020年至2035年,实现燃煤发电近零排放和地下转化, 削减大部分的二氧化碳排放;2035年至2050年,煤炭不到达地面,直接在地下实现热电气一体化生产,由开采煤炭转变为开采“能源”。

《能源评论》:万丈高楼平地起,对于煤炭行业近期有哪些可以发挥提纲挈领作用的抓手?

谢和平:从2016年至今,我们已经连续三年发布了“中国煤炭企业科学产能排行榜”。2016年有105家煤企参评,累计产能4.2亿吨;2017年有406家煤企参评,累计产能12.3亿吨;2018年有502家煤企参评,累计产能11.

9亿吨。这让全社会认识、理解煤炭行业目前的现代化水平、科学开采能力,同时标志着科学产能观念开始逐步推广到整体煤炭行业乃至全社会,科学产能理论体系逐步成为指引煤炭行业健康发展的主要工具,下一步将引领煤炭行业向绿色开采,清洁利用的现代化目标发展。