中国乙二醇产能
中国是乙二醇的最大消费国和主要生产国。近年来,随着国内煤制乙二醇产业的快速发展,国内乙二醇产能和产量快速增长,但进口依存度仍维持在较高水平。2020年,我国乙二醇产能大幅扩张。到2020年,我国乙二醇产能达到1570万吨,同比增长20.4%。其中,新增产能主要包括恒力大连、浙江石化(一期)、中科炼化、中化泉州等炼化一体化乙二醇装置。、合成气制乙二醇装置,如兖矿融信、陕西沃能、河南龙宇(二期)、新疆天业(四期)。
受资源赋存影响,国内自给的乙二醇主要来自华东、华南的石脑油制乙二醇和华北、西北的煤制乙二醇。2020年,我国乙二醇产量881万吨,同比增长17.05%,年均开工56.08%,同比下降13.83个百分点。产量大幅增长主要受2020年多套新乙二醇装置投产带来的供应能力提升影响。一方面,乙二醇价格低造成的成本压力大,乙二醇装置关停降低负荷(多套煤装置长期关停,油厂乙二醇产量占比降低);另一方面,由于下半年几套新设备的集中投产导致产能基数的变化。
乙二醇包括一乙二醇、二乙二醇和三乙二醇,我们通常说的乙二醇为一乙二醇(MEG),占88%。乙二醇最大的用途是生产聚酯,其次是防冻液,还有一些用作溶剂。
2003年世界乙二醇产能为1540万吨/年,产量为1416万吨,生产能力与2002年持平,产量比2002年增加120万吨,增长9.2%。
2003年就世界乙二醇的消费结构来说,
约80%的MEG用于生产聚酯,12%用于生产防冻液,其他用途占8%(包括航行器和机场跑道的除冰液、热传送剂和溶剂等等)。
目前世界乙二醇生产能力主要集中在亚洲、北美和中东地区,2003年分别占世界总生产能力的33.26%、31.07%和17.91%;主要消费领域集中在亚洲、北美和西欧地区,2003年消费量分别占世界总消费量的60.1%、21.7%和10.9%。
预计2008年,世界乙二醇的生产能力及需求量将分别达到2045万吨/年和1840万吨。今后中东及亚洲地区是乙二醇发展迅速的两个地区,2008年中东地区乙二醇的生产能力将超过北美地区,成为世界第二大生产基地,但其产品仍主要用于出口,国内消费增长速度较慢。
2003年我国乙二醇生产能力为114.5万吨,产量96.9万吨,消费乙二醇约346万吨,其中进口约251.6万吨,比上年增加17.2%。我国乙二醇大部分用于生产聚酯,超过总量的96%,其次是用于生产防冻液,约占2.3%。
预计2010年我国乙二醇的生产能力将达到400万吨/年,2004-2010年间生产能力的年均增长率达到19.6%,2010年当量需求约为610万吨,
2015年当量需求将达到720万吨。
乙二醇是上海石化公司的主要产品之一。公司环氧乙烷/乙二醇装置的设计能力为52.5万吨。2021年乙二醇产量为15.07万吨,较2020年的23.67万吨下降了36.33%,而销量为4.14万吨,较2020年的12.73万吨下降了67.48%。2022年,上海石化公司计划生产10.3万吨乙二醇。上海石化公司乙二醇产能为1#22.5万吨和2#38万吨。此前1#机组主要生产环氧,2#机组开工负荷在30%左右。停建的38万吨装置约占国内乙二醇行业总产能的1.73%。
一、乙二醇介绍
乙二醇俗称甘醇,英文名称ethyleneglycol,简称EG;分子式C2H6O2,其结构简式 HO-CH2-CH2-OH,是生产聚酯涤纶,聚酯树脂、合成纤维、增塑剂、表面活性剂等有机产品的主要原料。乙二醇是最简单的二元醇,具有醇的通性,可与无机酸或有机酸发生酯化反应,与多元酸发生聚合反应生成聚酯。随着聚酯纤维、聚酯塑料等的市场需求量增大,对乙二醇产品的质量指标要求也越来越严格,目前国标优级品指标要求必须达到,醛质量分数≤0.0008%,紫外透光率,220nm≥75%、275nm≥92%、350nm≥99%,才能满足下游产品的需要。
二、中国煤制乙二醇行业市场现状
我国能源结构为煤多油少,因此煤制乙二醇的方法逐渐被广泛使用。煤制乙二醇是以煤制得合成气,再经催化反应生产草酸二甲酯,再以催化剂进行DMO的低压加氢制取乙二醇。这种生产方法涉及到原油、乙烷、煤等原材料。
近五年我国乙二醇生产能力呈逐年增长态势,据统计,截至2021年我国乙二醇产能为2145万吨,同比增长32.8%,产量为1180万吨,同比增长21.6%;我国多年以来持续进口乙二醇的产品,并且年进口量维持在750-1060万吨之间,2021年我国乙二醇进口量为842.64万吨,同比下降20.1%;随着煤质乙二醇技术的发展,产能必然会有很大的提升,未来会减少对于乙二醇进口的依赖程度,让供应水平得到提升。
作为新兴的煤制乙二醇工艺,提纯精制的关键环节直接决定了产品的品质。因为市场上不同企业的煤制乙二醇精制工艺方案不同,所以产出的乙二醇杂质组成也不尽相同,品质参差不齐,这直接影响了煤制乙二醇工业的发展。
研究表明影响煤基乙二醇品质的主要是酯类和醛类等杂质,微量酯类如草酸二乙酯、草酸二甲酯、碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、乙醇酸甲酯、1,4-丁内酯等在催化剂的催化作用下发生叠合、烷基化、酯交换、内水解等反应, 一部分酯类转化为极性较大的物质被相关催化剂吸附,一部分酯类转化对乙二醇UV没有影响的物质,入乙二醇产品中。醛类如乙醛、丙烯醛等在催化剂的作用下与乙二醇发生下列缩醛化反应,生成高沸点的缩醛,该产物一部分被催化剂吸附,其余进入乙二醇产品中,该产物不会对乙二醇产品指标产生不利影响,从而达到脱酯、脱醛,降低醛含量、提高UV值的目的。装置运行周期内,没有多余废酸、废碱等污染物产生。
三、蓝晓科技煤制乙二醇树脂介绍
煤制乙二醇精制工艺路线图
针对煤制乙二醇工业的提纯精制难题,蓝晓科技发挥自身在吸附分离领域雄厚实力和多年技术积累优势,组织研发人员进行技术攻关,成功研发出了两款乙二醇精制专用树脂:
seplite®LXC-20是乙二醇脱醛专用树脂,是在苯乙烯—二乙烯苯的共聚骨架上引入磺酸活性基团,形成含有适当孔结构的专用树脂。该树脂具有催化活性高、交换容量高、使用寿命长等特点,主要技术性能指标均达国际先进水平。
seplite®LXC-30树脂是乙二醇提高紫外透过率专用树脂,是苯乙烯—二乙烯苯共聚物。主要用于乙二醇行业中提高产品紫外透过率。该树脂具有催化活性高、使用寿命长等特点,主要技术性能指标均达国际先进水平。
通过两种树脂搭配可以让煤制乙二醇达到优等品。
四、案例展示
内蒙古某企业使用蓝晓乙二醇精制树脂后,数据如下:
据了解,受下游需求不振、国内产能扩张和进口激增打压,2018年第四季度以来,乙二醇价格持续大幅走跌。目前市场价仅在4500元/吨左右,与2018年8000元/吨的最高价相比几乎腰斩,导致大多数煤(合成气)制乙二醇企业出现亏损。但尽管如此,新增及规划产能依然庞大。
据石油和化学工业规划院副总工程师刘延伟透露,2018~2020年,中国新增煤(合成气)制乙二醇项目27个,合计产能1090万吨/年。到2020年,中国乙二醇总产能将达2881万吨/年,而届时需求量只有2050万吨,产能过剩在所难免,乙二醇价格可能长期低位徘徊。
统计显示,2019~2021年的3年间,中国将分别新增乙二醇产能400万吨/年、562万吨/年和535万吨/年,年均增幅46.7%。而同期,中国聚酯需求量将由2018年的5392万吨增至2021年的5978万吨,对应的乙二醇消费量约2032.5万吨。按聚酯用乙二醇占乙二醇消费总量90%计,届时国内乙二醇总需求约2258.4万吨,仅比2018年增加210万吨,年均仅增长3.4%。
“考虑到目前全球乙二醇供需基本平衡、中东及北美地区乙二醇成本较低另外,2021年以后国内仍有大量规划中的煤(合成气)制乙二醇项目投产,且新增产能多数需在国内消化这一事实,中国乙二醇产能井喷式增长,无疑增加了过剩的风险。”延长石油集团煤化工首席专家李大鹏对煤(合成气)制乙二醇的前景表示担忧。
另外,中科院福建物构所研究员、贵州鑫醇科技发展有限公司总经理姚元根也表示,随着众多项目投产和规划项目推进,中国乙二醇市场存在较大产能过剩风险。他提醒企业上项目时,要坚持技术先进成孰可靠、能效高、能耗低以及原料和能源易得且价格低廉地区布局项目的原则,并最好配套上游一体化项目,以最大限度地减少未来乙二醇产能过剩带来的冲击。
但也有专家对煤(合成气)制乙二醇的前景依然看好。
日本高化学株式会社创始人兼董事长高潮在接受采访时表示,虽然根据目前规划,乙二醇有产能过剩风险,但这只是针对乙二醇传统消费领域而言的。事实上,替代塑料给乙二醇行业带来的商机不可限量。与塑料难以自然降解不同,聚酯因分子中含氧,不仅生产过程能耗低、排放少,且易降解,全生命周期对环境影响较小,已经成为替代塑料的首选。随着更多国家禁用一次性塑料制品,聚酯行业将拥有空前的消费市场,继而大幅增加对乙二醇的需求。
苏州双湖化工技术有限公司副总经理孙育成也谈到,以目前的扩张速度,乙二醇的确存在产能过剩风险。但未来乙二醇的出路不是聚酯,而是与聚甲醛反应生成改性聚酯。这种改性聚酯可广泛用于膜材料、汽车塑料件等领域,增加对乙二醇的需求。从这个层面讲,目前在建及规划的乙二醇产能即便全部兑现,也不会产能过剩。
2019(第十六届)中国碳酸酯行业年会暨中国碳酸酯产业链技术开发与产业发展论坛将于9月召开。
公司发布17年三季度报告,前三季度公司实现营业收入72.33亿元,同比增长 31.24%,实现归母净利润 8.48亿元,同比增长31.51%,其中第三季度营业收入25.18亿元,同比增长54.42%,环比增长11.66%,实现归母净利润3.02亿 元,同比增长95.45%,环比增长30.49%。受国内供给侧改革、环保政策趋严等众多因素影响,公司主要产品氮肥尿素以及化工产品,如DMF、己二酸等价格上涨,带动公司2017年前三季度业绩大幅增长。目前公司产品价格高位运行,同时公司100万吨氨醇进入试生产阶段,预计公司第四季度保持高增长,受去年同期增速较快影响,今年四季度增速较三季度有所放缓,但17年全年业绩仍有望大幅增长,维持“买入”评级。
公司产品价格普涨,是业绩大幅增长的主要原因:2016 年下半年开始行业去去产能去库存效果明显,同时环保政策趋严、供给侧改革等因素影响,尿素及化工产品价格纷纷上涨。公司主要产品DMF 前三季度出厂均价为6011 元/吨,同比增长44.7%,小颗粒尿素山东市场前三季度均价为1613 元/吨,同比增长25.9%,另外华东地区的己二酸、辛醇前三季度市场均价为6946 元/吨、6157 元/吨,同比分别上涨43.0%、29.49%。其中第三季度业绩同比大幅增长一方面是产品价格上涨,另一方面是去年同期市场行情相对低迷,公司部分装置停车检修18 天,出现低基数所致。
100 万吨氨醇平台试车成功,将加速全年业绩增长:公司10 月 11 日发布公告,传统产业升级及清洁生产综合利用项目近日试车成功,打通全线流程,进入试生产阶段。该项目总投资28.31 亿元,淘汰传统合成氨设备,利用新清洁技术建设年产13.68 亿立方羰基合成气,即100 万吨胺醇生产平台,公司氨醇产能扩增至320 万吨/年。该项目能为现有下游产能提供原料外,在新的尿素、乙二醇项目未投产前,能直接生产甲醇。目前价格江苏市场甲醇价格为2770 元/吨,同比增长23.94%,另外国内甲醇生产商库存较低,后期仍有减产预期,四季度甲醇有望获得高盈利。
50 万吨乙二醇项目,将成为未来业绩新的增长点:公司近来新建项目中除100 万吨/年氨醇项目外,还有50 万吨/年煤制乙二醇项目、肥料功能化项目等项目。肥料功能化项目,主要是建设100 万吨尿素和50 万吨复合肥装置,淘汰传统 30 万吨尿素设备,计划近两年陆续投产。其中最具有看点是50 万吨/年煤制乙二醇项目,2016 年国内乙二醇表观消费量约为1250 万吨,国内乙二醇产能不足800 万吨,乙二醇进口依赖度约在60%以上,而17 年前三季度华东地区乙二醇市场均价为6955 元/吨,同比增长36.35%,目前乙二醇价格为7455 元/吨,同比增长34.32%,仍处价格高位。随着乙二醇等项目顺利投产后,将大幅提升公司业绩。
盈利预测:我们预计公司2017/2018 年实现净利润12.46/16.6 亿元,yoy+42.41%/+33.32%,折合EPS 为0.77/1.03 元,目前A 股股价对应的PE 为17.1 倍和12.8 倍。鉴于目前公司产品高位运行,且有望延续,维持买入评.。
所以在本期中,让我们详细梳理一下煤基乙二醇的风波。
什么是乙二醇?
1.乙二醇是一种重要的有机化工原料,广泛用于下游,主要用于生产聚酯和防冻剂,也用于生产不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、表面活性剂和炸药等。
2.世界上一半的乙二醇(约占中国乙二醇的90%)用于中国的聚酯生产。在中国,85%的聚酯用于化纤行业的聚酯纤维生产。聚酯作为化学纤维中最重要的产品,与中国国内生产总值相比,已基本实现同比增长。化纤企业主要集中在江浙两省,而恒易、荣盛等大型化纤企业都位于此,因此需要大量的乙二醇来满足聚酯纤维的生产。
3.乙二醇的生产技术主要是石油路线,即以乙烯为原料,通过环氧乙烷生产乙二醇;此外,还有从煤和天然气制备乙二醇的生产技术。然而,目标油路的能力不能满足缺口,乙二醇曾经是中国进口的最大的化工产品。
在前几年需求量大、工艺路线成本低、油价高的背景下,与传统的石油路线生产乙二醇相比,煤制乙二醇工艺可以充分发挥其成本优势。因此,一批项目相继启动。
煤制乙二醇项目是十一五期间的示范项目。第一个年产20万吨的项目于2009年底投产。
2014年
中国有25家主要的乙二醇生产企业,总生产能力为583.3万吨。其中,石油乙烯法约占64.9%,合成气制乙二醇(包括煤制乙二醇)占26.6%。
2016-2016年
井喷阶段。
如果以上信息不完整或不正确,请你的朋友纠正我
2017
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据悉,到2020年,中国将建设41个煤基乙二醇项目,总生产能力为1026万吨。前景似乎是光明的.
但是.化纤巨头企业说:我不需要煤乙二醇企业说我质量好,如果价格合理,其他企业会用。
那么谁是对的,支持他们态度的因素是什么?
煤制乙二醇的分析
技术是帮凶吗?
乙二醇下游企业习惯于使用石油路线产品,但他们对煤制乙二醇产品的质量稍有评论。主要原因是石油路线工艺在国内外已运行多年,且工艺中产生的杂质很少。分离杂质的工艺成熟,产品能满足聚酯聚合的要求。在化学工业中,聚合是一个困难的过程,它要求严格的操作条件,尤其是原料的纯度。
据有关专家介绍,乙二醇工艺包括两个部分:乙二醇的合成和分离。起初,科学研究更注重综合而忽视分离。示范项目建立时,分离过程并不完善,因为科研深度不够,科研没有进行到底,没有进行严格的聚合实验。虽然该产品符合目前的工业乙二醇标准,但不符合聚乙二醇的要求。
目前,聚酯企业在实际使用煤制乙二醇时存在掺混现象,掺混比例一般为20-30%。
煤制乙二醇的分析
还是因为价格?
八家聚酯企业(同坤、恒易石化、江苏洪升、新凤鸣、江苏项英、浙江双吐、东南新材料和浙江嘉宝)联合向中国证监会提交了一封信,信中称
乙二醇期货上市引发动荡的另一个重要原因是下游企业担心乙二醇价格飙升。当乙二醇期货即将上市的消息传出后,许多国内供应商开始大量囤积,国外供应商也纷纷增加库存,从而减少了市场供应量。由此可见,一旦上市,价格将不再对下游企业有吸引力。
煤制乙二醇的分析
兴趣因素是关键?
从乙二醇厂建设权限分散的地方来看,新项目不需要国家发改委的批准,煤基乙二醇项目建设蓬勃发展。只要一个项目是好的,它很快就会导致供需失衡。这是没有统一规划和无序竞争的结果。煤中大量的乙二醇与低煤价有关。当煤炭价格较低时,煤炭的深加工变得更加重要。技术成熟度不再是需要考虑的关键因素,经济效益是最重要的目标。
作为一条新的路线,技术水平、设备安全、环境保护和产品纯度等问题需要逐步解决。
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“双碳”背景下煤炭行业高质量发展探讨
欧凯 张宁 吴立新 索婷
(煤炭工业规划设计研究院有限公司)
新中国成立以来,在党中央、国务院的正确领导下,煤炭工业在百业待兴的基础上起步,在艰苦奋斗中前进,在改革开放中发展,尤其是进入新时代以来,行业发展不断实现新突破,取得了举世瞩目的成就。近两年,碳达峰碳中和目标背景下煤炭消费减量,煤炭消费比重下降,煤炭行业发展受到一定影响,同时也给煤炭行业带来转型升级的机遇。
一、煤炭工业具备高质量发展基础
在一代代煤炭人的艰苦奋斗下,煤炭行业从无到有,煤炭工业从小到大、由弱到强,实现了从起步、腾飞到跨越的巨变,作为我国重要的能源基础产业,为国民经济和 社会 发展注入了强大动力。
(一)对国家经济 社会 发展的能源供应保障能力增强
我国煤矿“三机一架”的装备制造能力处在世界前列,年产千万吨综采技术和装备达到世界领先水平。行业持续推动化解过剩产能、淘汰落后产能、建设先进产能,全国煤炭供给质量显著提高。“十三五”期间,全国累计退出煤矿5500处左右、退出落后煤炭产能10亿吨/年以上,安置职工100万人左右,超额完成化解过剩产能目标。截至2020年底,全国建成年产120万吨以上的大型现代化煤矿约1200处,产量占全国煤炭产量的80%左右,其中,建成年产千万吨级煤矿52处,产能8.2亿吨/年。全国年产30万吨以下的煤矿1129处,产能1.48亿吨/年左右。
自新中国成立至2020年底,煤炭行业贡献了约924亿吨煤炭。我国煤炭年产量由 1949年的3432万吨,增加到1978年的6.8亿吨,到2013年的最高点为39.7亿吨,2020年产量为39亿吨,支撑了我国GDP由1978年的3645亿元增加到2020年的101万亿元。煤矿安全法律法规标准体系不断完善,煤矿安全生产责任制度体系不断健全,安全 科技 装备水平大幅提升,安全生产投入大幅增加,煤矿职工安全培训不断强化,促进煤矿安全生产形势有了明显好转。煤炭百万吨死亡率由1978年的9.713下降至2020年的0.059。煤炭安全供应保障能力实现跨越式提升。
(二)具备高质量发展的 科技 创新能力
煤炭行业技术创新体系不断健全完善, 科技 创新驱动发展的能力显著增强。特厚煤层综放开采、煤与瓦斯共采、燃煤超低排放发电、高效煤粉型工业锅炉、现代煤化工技术等达到国际领先水平。充填开采、保水开采、煤与瓦斯共采、无煤柱开采等煤炭绿色开采技术得到推广应用,煤炭资源回收率显著提升。煤矿机械化、自动化、智能化、数字化、绿色化转型全面提速。2020年 ,原煤入洗率达到74.1%,比2015年提高8.2个百分点。矿井水综合利用率、煤矸石综合利用处置率、井下瓦斯抽采利用率分别达到78.7%、72.2%、44.8%。建成400多个智能化采掘工作面,实现了地面一键启动,井下有人巡视、无人值守。采煤、钻锚、巡检等10种煤矿机器人在井下实施作业,71处煤矿列入国家首批智能化示范建设煤矿。
煤炭由单一燃料向燃料与原料并重转变取得新进展。2020年,煤制油、煤制烯烃、煤制气、煤制乙二醇产能分别达到931万吨/年、1582万吨/年、51亿立方米/年、489万吨/年。煤炭上下游产业融合发展,煤电、煤焦、煤化、煤钢一体化发展趋势明显。
(三)不断完善的市场化体系为高质量发展提供制度保障
新中国成立以来,煤炭工业生产力水平不断提升,同时,也在不断进行体制改革 探索 ,从最开始的完全计划经济,到计划经济和市场相结合,再到完全市场化,为国家经济体制和市场化改革提供了实践样本。
我国煤炭工业完成从新中国成立初期的计划经济体制,到改革开放时期的政府定价向市场化定价转变。1993年开始,我国确立了以市场形成价格为主的煤炭价格机制。1994年1月,国家取消了统一的煤炭计划价格,除电煤实行政府指导价外,其他煤炭全部放开。2004年,我国建立煤电价格联动机制,形成电煤价格“双轨制”。2013年,煤炭价格实现完全市场化定价,市场在配置资源中的决定性作用越来越突出。2016年以来,煤炭行业作为推动供给侧结构性改革的试点行业,煤炭上下游企业逐渐建立了中长期合同制度和“基础价+浮动价”的定价机制,发挥了煤炭市场平稳运行“压舱石”和“稳定器”的作用。2021年9月26日召开的国务院常务会议决定,对尚未实现市场化交易的燃煤发电电量,从2022年1月1日起,取消煤电价格联动机制,将现行标杆上网电价机制,改为“基准价+上下浮动”的市场化机制。这意味着,我国将告别已经实行了15年的煤电价格联动机制。
二、“双碳”目标下煤炭高质量发展对能源低碳转型将发挥重要支撑作用
以煤为主的能源资源禀赋,决定了未来相当长一段时间我国经济 社会 发展仍将离不开煤炭。在碳达峰碳中和过程中,仍需要煤炭发挥基础能源作用,为经济 社会 发展提供能源兜底保障。
(一)煤炭是新能源发展的有力支撑
“双碳”目标下,风、光等可再生能源发电成为增量电力供应的主要来源。近年来,我国大力发展新能源技术,非化石能源发电在我国电力结构中的占比显著上升。然而,受气候、天气、光照等人为不可控的自然条件影响,可再生能源供给能力不确定性大,提供的主要是能源量,能源供应和调节能力有限。可再生能源大比例接入电网,给电网的安全稳定运行带来严峻挑战,需要清洁高效的燃煤发电等灵活性电源作为调峰电源平抑电力波动。我国在大力发展风能、太阳能等可再生能源发电技术,逐步提高非化石能源发电占比,持续优化电力结构的过程中,仍需要煤炭煤电的有力支撑。预计到2060年实现碳中和后,燃煤发电装机规模仍需保持3亿至4亿千瓦,年耗煤量3.9 亿吨 6.4亿吨。
(二)煤炭是能源安全的“压舱石”
能源安全稳定供应是一个国家安全的保障和强盛的基石。在国际能源博弈和地缘政治冲突不断加剧的背景下,煤炭依然是国家能源安全的“压舱石”,短期内没有资源能替代煤炭的兜底保障作用。应当深刻认识我国能源资源禀赋、经济 社会 发展要求和能源发展规律。2020年12月21日,国务院新闻办公室发布《新时代的中国能源发展》白皮书,明确提出推进煤炭安全智能绿色开发利用,努力建设集约、安全、高效、清洁的煤炭工业体系,煤炭仍然是我国最经济安全的能源资源。
煤炭具备适应我国能源需求变化的开发能力,具有开发利用的成本优势,煤炭清洁高效转化技术经过“技术示范”“升级示范”已趋于成熟,具备短期内形成大规模油气接续能力的基础,应当充分发挥煤炭在平衡能源品种中的作用,保障我国能源安全。
三、“双碳”目标下煤炭行业迎来高质量发展机遇
“双碳”目标对于煤炭行业既是巨大挑战,也是空前机遇。在挑战与机遇并存下,煤炭行业势必迎来新一轮技术升级和产业转型。煤炭行业由自动化向智能化、无人化迈进,由超低排放向近零排放、零排放迈进。可以预见的是,自2021年到2060年,煤炭在能源消费中的占比将逐步下降,由主体能源转变为基础能源,再由基础能源转变为保障能源,最后转变为支撑能源,也代表着我国煤炭行业将向着绿色智能的方向快速迈进。
(一)依托技术革新,向高质量高技术产业发展
当前煤炭行业正处于第四次煤炭技术革命时期,应当以此次技术革命为契机,推动煤炭产业向着数字化、智能化的新产业和新业态转型。“双碳”目标下,煤炭产量将回归合理规模,走高质量发展、高端发展之路,迈向更加重视生产、加工、储运、消费全过程安全、绿色、低碳、经济的存量时代,走优质、高效、洁净、低耗的能源可持续发展道路。
未来将有更多煤矿采用高效节能的技术和设备,着力建设碳中和示范矿区引领工程,开展余热、余压、节水、节材等综合利用节能项目,持续优化煤炭开发利用工艺、技术和系统性管理,提高煤炭资源开发利用效率。
逐步将煤矿开采由机械化、自动化向数字化升级,打造采掘智能化、井下无人化、地面无煤化,最大限度地减少采煤过程对生态环境的破坏。聚焦“绿色开采、清洁利用、生态治理”的产业方向,构建实时透明的煤矿采运、洗选、治理等数据链条,不断优化智慧决策模型,建设现代化煤炭经济体系,将数字技术融入到煤炭资源的开发、加工、利用全产业链,全面提升煤炭的管理治理水平和综合利用效率。最终步入井下无人、地上无煤的煤炭工业5.0时代,实现深地原位利用,煤、电、气、热、水、油实现一体化供应,以及太阳能、风能、抽水蓄能与煤炭协同开发,基本实现近零排放。
(二)依托生态修复,打造绿色经济新的增长点
在淘汰落后产能的过程中,废弃矿区也在逐渐增加。可以通过矿区生态修复来增加生态碳汇。未来亟需开展全生命周期矿山生态修复理论与技术链,重点包括减沉保水协调开采、充填开采、土壤修复与生物多样性恢复关键技术等。选择适应性强、生长良好的树种和草种进行造林绿化,通过“地貌重塑、土壤重构、植被重建、景观重现、生物多样性重组与保护”工程技术对矿区损毁土地进行修复,改善土壤理化性质,创造新的经济效益,提高土壤碳截获能力,增加植物碳储量。
矿井空间包括矿区地面空间和地下空间。数据显示,我国煤矿塌陷区面积超过两万平方公里,井下空间体积超过156亿立方米,空间利用潜力巨大。例如,以发展煤基综合能源基地为目标,矿井地面空间利用包括发展风、光电站;井下空间利用包括开发抽水蓄能电站、化学储能、地热能开发、二氧化碳封存等。当前矿井空间初步开发,仅包括建设地面光伏电站、井下博览馆等,未来可利用矿井空间发展可再生能源、现代农业、现代医疗等。预计到2030年,我国关闭或废弃矿井将达到1.5万处,大量土地资源被闲置。而与此同时,随着我国光伏产业发展迅猛,可利用建设光伏电站的土地愈发紧缺。因而利用采矿沉陷区进行光伏电站建设,把光伏发电和矿山生态治理相结合,既能解决土地资源有效利用问题,又对生态环境治理具有积极意义。
(三)依托多能互补,建设高效、绿色、经济的综合能源基地
煤炭与可再生能源具有良好的互补性。煤炭与可再生能源在燃烧和化学转化方面的耦合,逐步形成模式,突破了一系列技术难点,为煤炭与可再生能源深度耦合提供了良好基础。同时,煤矿区具有发展可再生能源的先天优势,除了丰富的煤炭资源外,还有大量的土地、风、光等其他资源,采煤沉陷区可为燃煤发电和风光发电深度耦合提供土地资源。煤矿井巷和采空区形成的地下空间,可用于抽水蓄能、井下碳吸附和碳储存、地热能等开发利用。
煤炭企业具备主动发展新能源的条件,可以充分发挥煤矿区优势,以煤电为核心,与太阳能发电、风电协同发展,构建多能互补的清洁能源系统,将煤矿区建设成为地面-井下一体化的风、光、电、热、气多元协同的综合能源基地。
四、结语
立足我国能源资源条件和经济 社会 发展需求,对标“双碳”目标实现,依托 科技 创新和系统性变革,通过高效转化和循环利用,煤炭将更多用于生产煤基高端化工品和碳材料等精品;通过与可再生能源等多元互补,煤矿将成为现代能源供应系统基地;通过充分利用煤矿区地面地下空间和资源,煤矿区将成为清洁能源生产基地;煤炭企业将成为新能源开发的参与者、煤基高端材料和高价值产品的引领者。