我国在煤炭安全高效清洁生产方面取得哪些成果

低碳经济无疑是当下全球，尤其是中国最火爆的词语，上至政府高层，下至企业和平民百姓，无不对此津津乐道。尤其政府和企业，都寄希望低碳经济能够带动整个经济复苏，使中国经济能够步入全新的轨道中去，摆脱高能耗高污染低附加值的旧模式。

但时至今日，关于低碳经济，仍没有比较统一的得到一致认可的定义，让所有研究和关注低碳经济的各方人士感到迷惑。纳蓝团队根据长时间以来的追踪研究和分析，尝试解读我们眼中的低碳经济的定义，希望可以提供给朋友们一个思路。

低碳，顾名思义，是区别于上百年来，我们依赖化石能源的高碳模式的。经济则是商业词语，低碳经济，我们认为就是使人民减少化石能耗，并产生经济效益的模式。

目前来说，我们认为低碳经济包括五大行业，其中清洁能源和节能减排是两个基础行业，新能源汽车，低碳服务，碳金融则是衍生出来的三大行业。

为何如此定义？

我们认为，低碳经济从本质上来说，就是要减少化石能源的使用，清洁能源从供应端解决这个问题，而全球工业化进程一百多年以来，所有的工业，商业乃至个人生活无不以化石能源的利用为前提，节能减排行业则是从应用端解决工业化的全球经济高能耗的问题。所以，把清洁能源与节能减排作为两大基础行业，是毫不为过的。

再来看看我们说的三大衍生行业：

首先其新能源汽车，汽车制造业本身可以列入节能减排行业，但汽车本身使用过程的能耗远超其制造过程。目前，中国人均汽车保有量是世界平均水平的1/3，但年耗油量已达到全国成品油消耗量的60%，未来10年内，中国汽车保有量还将翻番，而且汽车行业对GDP贡献率超过12%，所以我们不得不把新能源汽车行业单独列为低碳经济中一个独立的大行业。

其次是低碳服务行业，低碳经济本身蕴涵了大量高新技术，部分行业技术在全球都属于顶尖科技，很多达到了航天军工行业水平。所以在低碳经济的发展过程中，各个行业和政府部门都需要大量的技术服务支持，包括能源管理，能源审计，低碳技术咨询，乃至低碳意识的教育培训等等。所以，低碳服务行业必将成为热门的行业。

最后是碳金融，08年至今的金融危机告诉我们，全球经济的命脉都被金融行业牢牢掌控，对于中国，资产金融化，资产证券化的进程也十分迅速。所以未来低碳经济的命脉仍肯定掌握在金融行业中，这就包括碳交易在内的各种金融服务。

低碳经济的细分行业

清洁能源：

包括太阳能，风能，生物质能，核能，水电，海洋能，地热能，氢能等新兴能源的利用，也包括清洁煤炭技术等等利用。

节能减排：

节能减排从能耗水平上来讲，包括电力行业，工业企业，建筑行业，交通运输，环保治理，绿色IT，商业节能，以及公共节能。

新能源汽车：

新能源汽车行业包括混合动力和纯电动汽车的设计制造，也包括充电站的设计建设等等。

低碳服务：

低碳服务包括能源审计，能源管理咨询，低碳技术咨询，以及相关的教育培训等等。

碳金融：

碳金融的基础是碳交易，包括CDM和碳排放权的直接交易，也包括衍生出的商业银行，VC/PE对低碳行业和项目的信贷，股权投资等等。

我国天然气、还有煤层气（中海油与澳大利亚的合同LNG实际是煤层气）非常规的页岩气资源十分丰富，应当大力发展。所以，简单地说大力提高非化石能源比重，不适合中国目前情况。应当地大力提高油气比例，发展清洁煤炭技术。

智能输电主要涉及柔性交/直流输电技术、输变电设备状态监测与运行维护管理、输电线路智能化巡检、输电线路运行维护管理集约化等技术领域。

（1）柔性交流输电技术领域：开展柔性输电智能调度、智能运行、关键设备智能监测和控制等基础理论研究；开发控制策略先进、高电压等级、大容量的柔性交流输电装置，包括静止同步补偿器、静止无功补偿器、可控并联电抗器、晶闸管控制串联电容器、故障电流限制器等；研究配置柔性交流输电装置时的全局性技术问题、与常规控制保护配合问题。

（2）柔性直流输电技术领域：开展百兆瓦级柔性直流输电系统及核心设备的关键技术研究；开展大功率绝缘栅双极型晶体管（IGBT）关键技术研究，提高成套设计、制造、试验能力；研究柔性多端直流输电技术。

（3）输变电设备状态监测与运行维护管理领域：研究开发标准统一、技术先进的输变电设备状态监测装置和系统；研究输变电设备状态监测系统与生产管理系统（PMS）及雷电定位系统的信息集成关键技术；开展智能评估诊断与状态检修技术、智能防灾与仿真技术、标准化与全寿命周期管理技术研究。

（4）输电线路智能化巡检领域：开展直升机/无人机智能巡检应用研究。开发小型化、模块化、标准化的机载巡检设备，实现机载智能巡检系统的集成化、低功耗、嵌入式；研发小型无人机飞行平台；研究无人机飞行控制、导航系统准度和精度控制技术，长距离实时通信技术；开发线路巡检实时数据分析诊断系统。

(1)总悬浮颗粒物增多导致空气质量下降；CO2增加增强温室效应；SO2等酸性气体增多导致酸雨蔓延。

措施：

开发洁净煤炭技术，（减少硫含量）；调整能源消费结构，提高清洁能源所占比重；推广节能减排技术，降低单位产值能耗；改进汽车发动机技术，安装尾气净化装置；减少酸性气体排放，对其回收利用；完善法规，加强监管，公众参与。

“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。