新形势下的煤炭行业究竟该如何转型?
1. 行业自身进行优化实现良性发展
煤炭行业作为推动我国经济发展的主力能源,尽管现在已经下滑,但由于我国国情和能源结构的原因,未来的很长时间内还将处于主导地位,所以可以对行业自身进行优化,提升煤炭行业的产业链价值和产品附加值,实现良性发展,如将从前单一的煤炭开采业向煤炭开采、电力、煤化工、建材、新能源、现代物流、电子商务、金融服务等多元化的方向发展,实现产业协调发展的格局,推动煤炭行业与高科技技术的融合发展,从而构建现代产业体系,继续为我国的经济和可持续发展做出更大的贡献。
2. 转化成非煤产业的绿色循环行业
绿色循环行业是现在国家高度重视和支持的行业之一,尤其是党的十八大、十九大以来,发展绿色循环经济成为社会中的重中之重,更明确提出人与自然和谐共生,为此出台了多项鼓励政策发展绿色循环经济,建立健康绿色低碳循环发展的经济体系。而煤炭行业之所以需要转型,很大一部分原因是煤炭资源是不可再生,而且所造成的环境、大气污染严重....根本不适合现在以及未来的可持续发展,若煤炭行业想要获得持续、整体、系统性的成功,就要进行彻底的转变,发展绿色循环行业,将资源循环利用实现最大化的同时,还可以起到保护环境的目的!
譬如建设绿色循环农业示范区,再如建立厕所中的循环经济.......这些都是绿色循环行业中的新型产业。
在这着重介绍一下厕所中的循环经济,它是通过对厕所的改造安装使用纳米免水冲小便器实现的所谓的尿液中的循环经济,具体工作原理如下:
安装纳米免水冲小便器,而它可以将小便从源头分离,之后利用唯质科技的专利技术提取尿激酶和乌司他丁的粗品,剩下的再通过生物降解技术转化成有机植物营养液,作用于具有高附加值的农作物,全程零用水、零污染,零排放,不会对资源造成任何的浪费,也可以避免传统厕所而引发的水资源短发、环境、土壤污染严重、粮食安全等各种问题,将生态环保、科学发展的观念贯彻到底,更重要的是可以实现全程都在盈利收益的目的:尿激酶、乌苏它丁、全植物营养液、有机农作物....
由此可见,未来绿色循环行业是传统行业转型的香饽饽!
3. 向新兴的高科技行业发展
高科技新兴产业是现在以至于未来国际经济和科技竞争的重要阵地,煤炭行业也可以由此转型升级的机遇向高科技行业方向发展,从而提高企业的竞争力和增强我国的综合国力,不过前提是需要有一个领路人或者品牌企业的指引下进行,否则改革之路困难重重!
煤炭行业发展现状:“十一五”期间是煤炭行业结构调整、产业转型的最佳时期。煤炭是中国的基础能源,在一次能源构成中占70%左右。“十一五”规划建议中进一步确立了“煤为基础、多元发展”的基本方略,为中国煤炭行业的兴旺发展奠定了基础。“十一五”期间需要新建煤矿规模3亿吨左右,其中投产2亿吨,转结“十二五”1亿吨。
煤炭行业发展趋势:中国煤炭工业将继续保持旺盛的发展趋势,今后一个较长时期内,中国煤炭行业的发展前景都将非常广阔。
中国煤炭行业发展情况:
我国的煤炭流通企业总量约为10万家,规模偏小。这主要是由于我国煤炭生产与消费企业分布较为分散,行业集中度偏低,为不同规模的煤炭流通服务商提供了生存空间。
国家正大力推动煤炭开采企业的整合,煤炭流通市场也将趋向集中,这将逐步提高煤炭流通企业的市场进入壁垒,小规模煤炭流通企业的生存空间将不断缩减,大规模、跨区域的流通服务商将成为主流。
以上内容参考:百度百科-煤炭行业
煤炭产业是同煤集团主业,更是企业发展的支柱与根基,能否做优做强煤炭主业关系着企业的发展大计。很长一段时间以来,尽管煤炭市场形势严峻,但同煤集团凭借70多年在煤炭开采方面的深厚积淀,以“36951”发展战略为引领,不断加大技术攻关力度,大力推广应用先进开采技术,全面提升标准化建设水平,加快推进煤炭产业转型升级步伐,在全省能源革命进程中作出了表率。特别是全国首个特厚煤层智能综放工作面在同忻煤矿公司建成,同煤集团从此开启了煤炭产业智能化发展的新纪元。塔山煤矿公司、麻家梁煤业公司等千万吨级现代化矿井紧随其后,相继上马智能化采煤工作面,并取得显著成效,使同煤集团智能化矿井建设步入了快车道,实现了从“出煤不见煤”向“采煤不见煤”的大跨越。
十年磨剑锻利刃
2019年10月26日,中央电视台在《新闻联播》中播出了一条塔山煤矿井下智能化采煤工作面的报道,对同煤集团煤矿智能化建设给予了高度评价。一石激起千层浪。很快,关于“国家‘十三五’ 科技 攻关项目——1500万吨级智能化放顶煤开采技术、装备及示范工程在同煤集团塔山煤矿公司8222工作面成功投用”的消息,就被央视《晚间新闻》《中国新闻》和《人民日报》《经济日报》等多家主流媒体宣传报道,同煤集团一跃成为全行业特厚煤层智能化开采的领跑者。然而,只有同煤人自己知道,在成功攻克井下煤炭智能化开采这一难题的背后,是十年如一日的 探索 与付出。
时间回到2009年,当时同煤集团建成了全煤系统第一个循环经济示范园区——塔山循环经济园区,正当全行业都为之赞叹时,同煤人心中却定下了更高的目标——向实现智能化开采、打造智慧矿山迈进。
作为行业领先的千万吨级矿井、塔山循环经济园区的支柱企业,塔山煤矿、同忻煤矿在同煤集团智能化开采 探索 道路上责无旁贷,必须先行先试。当时,这两座矿井所面对的特厚煤层开采在全世界尚属首次,在这样的背景下,要搞智能化开采困难可想而知。经过几年的钻研与摸索,到2014年,塔山煤矿在“千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术研究及示范”项目上取得重大突破,跨出了向智能化迈进的关键一步。2016年8月,同忻煤矿再传捷报——国家发改委“千万吨级高效综采关键技术创新及产业化示范工程”项目在8202综采工作面成功投用,这标志着同煤集团首个具有智能化水平的生产工作面正式建成,为煤炭产业向数字化、信息化、智能化发展开辟了一条新路径。
技术攻坚再发力
如今,在塔山和同忻两座矿井,员工坐在调度室里操作采煤机开采煤炭早已不是新鲜事儿。煤矿工人“坐在办公室采煤”的夙愿变成了现实,这一切都得益于近年来同煤集团在 科技 攻关上的大量投入。
特别是2018年,同煤集团新一届领导班子上任后,进一步明确了“ 科技 创新能力就是核心竞争力”的理念,仅2018到2019年,全集团共投入科研经费10多亿元,先后获得省部级科学技术奖50项,其中5项还荣获中国煤炭工业科学技术一等奖,参与和承担了3个国家 科技 重大专项项目,获得国家专利授权138项,其中特厚煤层智能放煤技术、小煤柱开采技术、煤矸精准识别技术、国产采煤机惯导技术等更是填补了国内煤炭行业技术空白。这些成果为同煤集团加快推进矿井智能化建设奠定了坚实基础。
去年,塔山煤矿承担了国家“十三五”资源领域重点研发计划“深地资源勘查开采”重点专项“千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术研究及示范”项目研究。项目以千万吨级特厚煤层智能化综放开采为核心,以“智能群组放煤机理-智能放煤方法-煤矸精准识别技术-智能放煤控制技术及装备-工程示范”为主线,旨在全面攻克“特厚煤层运移和冒放理论与自动化放煤机理研究、特厚煤层采放协调智能放煤工艺模型及方法、特厚煤层综放开采煤矸精准识别技术、综放工作面智能化放煤控制关键技术与装备、特厚煤层智能化综放开采成套技术装备及示范工程”5个课题。其中,自动化放煤系统、基于高光谱及音频振动的煤矸识别样机、国产采煤机惯性导航系统、顶煤厚度测量装置几项关键技术目前已开始工业试验,并达到了预期效果,为同煤集团智能化开采技术向更高水平跨越创造了有利条件。
升级提效 蹚 新路
智能化综采工作面究竟怎么样?实际效果最有说服力。
从第一个工作面建成到现在,同忻煤矿公司在5年时间里,已经先后建成了5个智能化工作面,完成了从1.0到10.1的智能化升级,现在正在开采的8102智能化工作面,是同煤集团首个双侧临空小煤柱工作面,高集成度、全自动的智能化水平,使该工作面员工人数进一步减少到6人,并创造了同忻煤矿稳装质量最优、效率最佳 、智能化程度最高、安全最有保障的 历史 最好纪录。随着智能化水平的不断升级,同忻煤矿公司由传统每年人均生产330吨煤,提升至464吨,原煤回采率提高了20.8%,仅去年一年就增加收益2.964亿元,实现了效率、效益“双提升”。
现在,“安全、精准、高效”已成为同煤集团上下对煤矿智能化综采工作面的共识。塔山煤矿、同忻煤矿在智能化建设中收到的实效也让其他生产矿井紧随其后,加大了智能化工作面的建设力度。从今年开始,同煤集团在智能化建设过程中捷报频传:3月15日,挖金湾煤业公司智能化综采设备联合试运转成功,并在4月30日投入生产;8月29日,晋华宫矿智能化综采设备联合试运转成功;9月12日,麻家梁矿智能化综采设备试运转成功;9月20日,马脊梁矿智能化综采设备试运转成功,与此同时,燕子山矿智能化综采设备也已准备就绪,正在紧张有序地进行最后调试。到今年年底,同煤集团将有10个智能化工作面同时进行生产,智能化工作面占比将达到13.6%。
相信随着矿井智能化工作面建设不断加速,同煤集团智能化水平将大幅提升,一座座本质安全型智慧矿山将会遍布同煤大地,在未来更加激烈的能源产业竞争中取得先机,为加快全煤行业转型升级蹚出一条新路。(文/刘振华 兰培德)
2022年煤炭行业十大新闻如下:
1、能源保供马力全开 煤炭产量创新高。
2、中长期合同首次全覆盖发电供热用煤。
3、世界首套万吨级煤基可降解材料项目投产。
4、“煤管票”退出历史舞台。
5、煤炭企业国企改革三年行动成效显著。
6、煤矿安全生产取得历史最好成绩。
7、世界最长煤运专线提前完成年度运量目标。
8、国家发改委“两个明确”划定煤价合理区间。
9、山西省立法促进煤炭清洁高效利用。
10、准能集团煤基纳米碳氢燃料两大技术国际领先。
2022煤炭行业发展趋势及市场现状:
随着我国经济的持续发展,我国能源需求持续增长,能源消耗量逐步增加,中国的煤炭行业经过了长期的发展之后,行业逐步进入快速增长的阶段,从全球煤炭市场消费量方面来看,中国煤炭消费量远超其他国家。
随着我国多个省份陆续地提出了煤炭行业智能化发展的目标,比如内蒙古自治区明确地提出了到2025年约有38初露天矿实现智能连续运输,陕西规定到2022年建成智能化采掘工作面60个以上,到2025年全省实现煤矿综采、综掘工作面基本实现智能化。
山东提出了到2025年煤矿智能化开采量达到90%以上,从行业整体来看,在国家层面积极推进煤炭智能化发展,将为煤炭行业的转型发展提供指导作用。
公元前33年,王昭君出塞,一路由南向北,纵贯山西,荒凉无比,但是现在,在山西省忻州市代县县城以北约20公里的雁门关,塞外的荒凉与苍茫消失匿迹,曾经黑灰色的路面也露出了原有的绿色,运煤车少了,路边和远处的树木变多了,这都预示着山西的未来充满希望。
大同煤田位于山西省北部,出产的煤田产量和质量都比较高,种类多样,其中以动力煤为主。改革开放以来,人们都开始利用起来当地丰富的资源,大力开采煤田,煤炭产业成为了工业发展的重心,轻工业与非煤产业几乎无人问津。新世纪以来,中国的经济飞速发展,对于煤炭的需求暴涨,山西的煤炭发展进入了黄金时期。
“一煤独大”的经济格局逐渐形成后,从事煤炭行业的人越来越多,很多其他的产业都被忽视,从而使山西的产业发展极为不平衡,城市建设落后。当地的环境也变得令人嗤之以鼻,空气中都是煤灰,路边堆放着大大小小的煤堆,刮起风来,漫天飞沙飞舞在树梢,屋顶,对人们的健康也是极为不利。
这样一来,丰富的煤炭资源不仅没有给大同带来长远的发展,反而让人们忧虑不断。之后,煤炭行业形势不景气,库存不断增加,而市场对煤炭的需求不断减少。大同便开始走清洁转型这条路,新动能的发展可以给大同的人们提供更多的就业岗位。到如今,大同不断向旅游城市转型,未来已经掌握在大同人的手中。
煤炭行业主要上市公司:目前国内煤炭行业的上市公司主要有兖矿能源(600188)、中国神华(601088)、晋控煤业(601001)、陕西煤业(601225)、山西焦煤(000983)、中煤能源(601898)、华阳股份(600348)、山煤国际(600546)等。
本文核心数据:产量、销量、市场规模、市场份额、规模预测
行业概况
1、定义
煤炭是指植物有机质伴随地球地壳运动,经堆积、沉积、压实等过程,在高温高压条件下发生缓慢碳化反应所形成的黑色或棕黑色具有可燃性矿石,其主要成分为碳、氢、氧、氮、硫等。煤炭是冶金、煤炭、医药、建材等领域主要原材料,是供热、发电等领域主要燃料。
煤炭行业指从事煤炭开采、洗选、分级生产活动的行业。国内煤炭资源主要集中在西部地区,山西、内蒙等地煤炭产量对全国煤炭总供给的影响显著。
按照煤炭的属性和用途,主要分为三大类:无烟煤、烟煤以及褐煤。
2、产业链剖析:大型能源集团前向一体化布局,下游主要应用于四大行业
煤炭行业产业链上游为设备和系统,主要包括采掘机、掘进机等生产设备以及相关的智能化系统中游为煤炭开采和洗选,主要煤种有褐煤、烟煤、无烟煤等下游为应用领域,主要包含电力行业、钢铁行业、化工行业以及建材行业四大类行业。
从参与企业来看,上游包含华科电气、双环、圣亚机械等设备制造商中游包括国家能源、阳泉煤业、兖州煤业等企业,大型能源集团亦布局上游相关设备制造下游包括国家电投、山东钢铁等应用行业相关企业。
行业发展历程:目前处于高质量发展期
我国煤炭的有序发展可追溯至计划经济时期,建国后由国家规划发展,后随着改革开放的深入以及市场经济的转型,我国煤炭行业逐渐实现市场化。近年来,我国煤炭行业基于能源转型的需求,迈入高质量发展阶段。
行业政策背景:鼓励智能化与清洁化发展
2021年以来,国务院、国家发改委、能源局、矿山安全监察局等多部门陆续印发了支持、规范煤炭行业的发展政策,内容涉及煤炭行业历年的发展目标、煤炭开采的安全性建设、煤炭的清洁与智能化利用等方面:
2021年6月,煤炭工业协会发布《煤炭工业“十四五”高质量发展指导意见》,配套颁布《煤炭工业“十四五”标准化发展指导意见》、《煤炭工业“十四五”地质勘查指导意见》、《煤炭工业“十四五”基本建设的指导意见》等13个文件。
产业发展现状
1、我国煤炭行业规上企业数量逐年精简
依据历年《中国统计年鉴》的数据来看,2013-2020年,中国煤炭行业规上企业数量呈下降趋势。行业主题数量规模逐年精简,到2020年,煤炭行业的规上企业数量下降至4331个。
2、我国煤炭行业供需缺口近年来有所缩小
依据国家统计局数据,2001-2020年,我国原煤的产量整体呈上升趋势。2016年我国原煤产量下降至近十年最低点,为34.1亿吨,主要由于煤炭行业进行结构转型升级。2020年,我国原煤产量为39.0亿吨,基本接近顶峰时期的产量。从我国煤炭的消费量来看,2001-2020年,我国煤炭消费量呈上升趋势。2020年,我国煤炭消费量为40.4亿吨,同比上升0.5%。整体来看,近十年我国煤炭消费量稳定在40亿吨左右水平。
近年来,我国煤炭的供需缺口正在逐渐的缩小。
3、我国煤炭市场规模呈波动态势
2021年3月,中国煤炭工业协会发布《2020煤炭行业发展年度报告》,报告中披露我国煤炭行业规上企业的营收情况。具体来看,2015-2020年,我国煤炭行业规上企业的营收保持在2万亿以上的水平,但整体呈下降趋势。主要是由于我国近几年能源结构转型所致。2020年,我国煤炭行业规上企业的营收为20002亿元。
行业竞争格局
1、区域竞争:资源富足区生产企业集聚
从我国煤炭产业链生产企业区域分布来看,煤炭产业链中游生产企业主要分布在山西、贵州和内蒙古地区,贵州。山西和内蒙古是我国煤矿资源丰富的省市,贵州是南方地区多煤的大省。我国煤炭行业相关企业的分布与资源分布情况一致。
注:颜色越深代表相关企业数量越多。
从上市公司的区域分布来看,企业的分布数量基本与我国煤矿资源的分布一致,以贵州、内蒙古、山西、陕西等地区企业数量为最。从上市企业情况来看,山西省的上市企业数量相对较多,有山煤国际(600546)、晋控煤业(601001)、华阳股份(600348)、潞安环能(601699)、兰花科创(600123)、山西焦煤(000983)等上市企业北京含有昊华能源(601101)、中煤能源(601898)、中国神华(601088)等龙头上市企业。
2、企业竞争:中国神华在产量与市占率方面位列第一
从产量的分布来看,2020年中国神华的产量占比达到7.5%,是国内相关上市企业中产量前列的龙头企业。陕西煤业和兖矿能源的占比均在3%以上。
注:占比依据企业煤炭业务产量占全国煤炭产量的比重而得。
从市场份额来看,中国神华占比为6.9%,排名前列,中煤能源以5.7%的份额排名第二。
注:市场份额依据企业煤炭业务收入占全国规上煤炭企业收入的比重而得。
行业发展前景及趋势预测
1、智能化、“绿色低碳”转型,优质产能释放
从我国煤炭行业“两化融合”的文献数量来看,智能化占比超过1/3,且随着政策的重视程度提高,各大生产地均在布局智能化工作面。另外,目前我国煤炭行业处于高质量发展期,响应“3060”双碳政策的号召,煤炭行业逐渐向“绿色低碳”转型,带动优质产能发展,淘汰劣质产能。再者,近年来相关部门研究建立“基准价+上下浮动”的煤炭市场价格长效机制,我国煤炭售价弹性或逐渐趋弱。
2、未来煤炭规模有望接近21500亿元
依据《煤炭工业“十四五”高质量发展指导意见》,我国未来煤炭消费增长率保持在1%左右,另鉴于中短期煤炭作为电力、钢铁、建材以及化工等行业不可替代的燃料和原材料,预计到2027年,我国煤炭行业的市场规模接近21500亿元。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国煤炭行业发展前景与投资战略规划分析报告》。
“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。