在7月10日發布的《財富》中國500強排行榜上,煤炭行業有16家企業。能源革命已經步入攻堅期,在環保生態嚴格約束的趨勢下,煤炭作為我國的基礎能源,下一步應如何發展?需要如何明確未來目標和戰略藍圖?本刊日前采訪了中國工程院院士、深圳大學深地科學與綠色能源研究院院長、四川大學原校長謝和平。他認為,煤炭行業需要有自我革命的勇氣,但煤炭革命不是革煤炭的命,而是革粗放開發的命,革落后產能的命,革污染排放的命,要通過國際對標,以科學產能和科學開采及科學利用的要求倒逼煤炭革命,走安全、高效、清潔、綠色的發展道路。
煤炭必須要革命
《能源評論》:在我國,基礎能源供給“以煤為主”的格局在可預見的將來可能無法改變,但過去一段時間,“去煤”話題曾被熱議,從全球和歷史兩個維度,您如何評價煤炭在我國和世界能源結構中的地位?
謝和平:雖然近年來我國煤炭消費總量已出現轉折,經濟對煤炭消費的相關系數有所下降,但我國經濟高度依賴煤炭的特征短時間內很難發生根本改變,煤炭供應的穩定與安全直接關乎我國國民經濟運行的穩定與安全,煤炭在當前我國經濟發展過程中的戰略地位不可動搖,“棄煤化”不是選項。國家能源決策部門也一再強調,“我國正在壓縮煤炭比例,但國情還是以煤為主,在相當長的一段時間內,甚至從長遠來講,還是以煤為主的格局,只不過比例會下降。我們對煤的注意力不要分散。”預計到2030年,我國煤炭消費量仍占一次能源消費總量的50%左右,2050 年約占40%。同時,和我國經濟一樣,高強度、低水平的煤炭生產和消費模式已經終結,煤炭行業已經走向結構調整、精細化發展的新時期。生產的綠色化、智能化,利用的清潔化、低碳化成為煤炭行業的發展方向。
在世界能源的歷史舞臺上,煤炭消費曾經保持了近60 年的高速增長。2015 年,煤炭在世界主要發達國家能源結構中的比例分別是:美國20%、日本27.1%、歐盟17%、德國25%、英國18.3%。根據世界各能源研究機構對未來世界能源與煤炭的預測,可以得出一個綜合判斷:即2020 年左右,世界煤炭消費峰值可能出現;到2035 年,煤炭、石油、天然氣的結構比例預計趨于均等,即各占26%,初顯全球能源煤炭、石油、天然氣、核能、可再生能源五足鼎立的態勢。
《能源評論》:從現實角度看,日前召開的全國生態環境保護大會上強調,要用最嚴格制度最嚴密法治保護生態環境。在這樣的背景下,該如何看待煤炭的未來?
謝和平:在全面推進能源生產和消費革命的高質量經濟發展新階段,作為我國的主要能源,煤炭必須自身進行革命,即通過煤炭開發利用的理念革命、技術革命、管理模式革命等,來全面實現煤炭的綠色生態開采、清潔低碳利用,即近零生態損害的綠色開采,近零到零排放的消費利用,使我國能源結構全面優化,建成先進能源體系,支撐國民經濟高質量發展。
煤炭必須自身革命,是由人們對美好生活的追求、我國能源基本國情、煤炭自身開發利用特征、社會經濟發展階段等因素所決定的。首先,煤炭革命是能源革命的重要內容,只有煤炭開發利用發生了根本性的變革,才能整體上實現我國的能源革命,實現能源的安全、高效、綠色、經濟、持續穩定供應;其次,煤炭革命是實現煤炭行業可持續發展的必然要求,依靠理念創新、科技創新實現自身革命,提高煤炭行業安全、高效、綠色和智能化水平,轉向質量、效益、集約型發展;再次,煤炭革命是解決煤炭行業重大問題的根本路徑,當前煤炭面臨可經濟開發利用的煤炭資源并不富余,地質條件復雜、采深逐年增加等多重壓力,同時也面臨對煤炭的持續需求與當前不夠清潔的利用方式相矛盾等挑戰,必須通過革命性技術的突破來解決。最后,煤炭革命是供給側和消費側結構性改革的現實需要,社會環境要求煤炭生產必須達到近零生態損害甚至無害化,煤炭利用必須實現近零排放的高效清潔化。
煤炭也能成為清潔能源
《能源評論》:煤炭行業過去、現在都對我國經濟社會做出了巨大貢獻,單就能源行業革命而言,煤炭行業應如何認識革命的特殊意義?
謝和平:在能源革命的大背景下,煤炭必須革命,煤炭革命不是革煤炭的命,而是革煤炭粗放開發的命,革煤炭落后產能的命,革煤炭污染排放的命,走安全、高效、清潔、綠色的發展道路。煤炭行業發展模式、生產利用模式、市場營銷模式、管理監督模式都將面臨新的考驗和新的挑戰,亟待實現革命性的轉變。
《能源評論》:在一般的理解中,煤炭作為高碳能源,或許終將被淘汰,您認為煤炭自我革命的歸宿,或者說目標是什么?
謝和平:讓煤炭也能成為清潔能源,這是煤炭革命的終極目標,也是煤炭革命的本質要求。除了讓煤炭成為清潔綠色、高效智能、可持續的清潔能源,還要讓煤礦成為集光、風、電、熱、氣多元協同的清潔能源基地,同時,也要讓煤炭行業成為社會尊重、人才向往的高新技術行業。
清潔能源應該“不論出身,只講排放”,是否是清潔能源,關鍵是看排放。目前我國71%的燃煤發電實現了超低排放達到了天然氣的排放水平,10%左右的燃煤工業鍋爐已可實現超低排放。因此,在合理利用的情況下,通過煤炭的技術革命,煤炭完全可以是清潔能源。
《能源評論》:讓煤炭成為清潔能源似乎有些難以理解,您認為在推動過程中,有哪些問題必須首先解決?
謝和平:理念革命是煤炭革命的首要問題,煤炭革命要樹立高端發展理念,使煤炭行業成為高度信息化、智能化、現代化、知識化、專業化的高新技術產業;煤炭革命要有國際化發展理念,充分利用國際和國內兩個市場,兩種資源,不斷提升我國在國際煤炭工業發展方向、科技創新方向、定價等方面的話語權;煤炭革命要踐行近零生態損害的綠色開采理念,使煤炭開采地表近零均勻沉降,地下水資源得到科學保護和利用,礦區環境得到有效修復和保護;煤炭革命要堅持高標準的科學產能理念和高效低碳利用理念;煤炭革命還應創立擴展、多元轉型發展理念,煤炭與太陽能、風能、核能等其他能源耦合利用,拓展發展煤基高端燃料、高新材料、碳氫元素的材料功能。
《能源評論》:面對如此宏大的目標,煤炭行業能否主動作為?需要哪些機制保證?
謝和平:煤炭行業需要有自我革命的勇氣,當然,煤炭革命也不是一蹴而就的,需要建立煤炭革命的倒逼機制和人才支撐體系。要以科學產能倒逼煤炭科學開采革命、以超低排放和低碳循環發展倒逼煤炭清潔利用革命、以多元開放協同清潔能源倒逼煤基多元清潔能源基地革命,構建煤炭革命的全產業鏈倒逼機制。
用30年實現煤炭“中國夢”
《能源評論》:您剛才提到,煤炭革命的實現可能要經歷一個很長的周期,在這個漫漫征程上,需要什么樣的戰略藍圖?
謝和平:煤炭革命說起來容易,做起來很難,不是一朝一夕可以達成,需要有個長期的過程,當前我們既要低頭拉車,解決開發利用不可持續的現實問題,同時更要抬頭看路,看清煤炭革命路在何方。
力爭經過30 余年的努力,煤炭行業成為煤基多元協同與深部原位開發利用一體化和深地空間利用的智慧能源系統,實現“中國夢”的煤炭篇章,也就是:2020 年前,建成超低生態損害與超低排放的機械化、信息化煤炭開發利用體系,進入井下少人、接近天然氣排放水平的煤炭工業3.0 階段,煤礦井下空間得到初步利用;2020?2035 年,建成近零生態損害與近零排放的智能化、多元煤炭開發利用體系,進入井下無人、接近清潔能源排放水平的煤炭工業4.0 階段,煤礦井下空間得到有效利用;2035?2050 年,建成煤基多元、開放、協同、綠色開發利用的清潔能源基地,進入井下無人、地上無煤、純清潔能源的煤炭工業5.0 階段,煤礦井下空間資源與城鎮化發展協同開發利用。
《能源評論》:從技術角度,需要如何研判演進軌跡?
謝和平: 從煤炭開采利用過程、環境影響消除等煤炭資源全生命周期角度,研究煤炭技術的發展,支撐煤炭革命的技術包括如下幾方面:
智能化無人開采是煤炭3.0 階段需要著重研發的關鍵技術。2020 年前,實現2000 米以淺智能化開采;2020 年至2035 年,實現3000米以淺智能化無人開采;2035年至2050年,打造3000米以深的智慧礦山,實現煤炭開采人不下井。
流態化開采的技術演進路線為:進入深部資源開采后將面臨更大的安全、環境、經濟以及技術難題,煤炭資源深部原位流態化開采的顛覆性理念,可以解決3000米甚至更深的資源開發難題。2020 年前,將煤炭流態化開采作為深地研究的重要科學問題率先提出來,展開煤炭資源流態化開采前瞻性理論、基礎性技術研究;2020 年至2035 年,建立現有煤炭開采及轉化技術體系對流態化開采的基礎支撐架構,部分流態化開采關鍵技術的深部原位實現;2035 年至2050年,實現流態化開采重大關鍵技術的突破,集成相關技術開展現場實施。
地下空間的開發利用技術路線為:2020 年前,主要進行500 米以淺廢棄礦井空間開發利用,積累空間分配、生態系統再造、通信等關鍵技術;2020 年至2035 年,進行2000 米以淺深部地下空間開發利用,包括醫療、試驗等用途;2035年至2050年,開展與流態化開采相配套的地下空間開發利用技術研究。
煤炭清潔低碳利用方面,在2020年前,重點解決分散燃煤清潔化問題和推廣應用燃煤發電超低排放技術;2020年至2035年,實現燃煤發電近零排放和地下轉化, 削減大部分的二氧化碳排放;2035年至2050年,煤炭不到達地面,直接在地下實現熱電氣一體化生產,由開采煤炭轉變為開采“能源”。
《能源評論》:萬丈高樓平地起,對于煤炭行業近期有哪些可以發揮提綱挈領作用的抓手?
謝和平:從2016年至今,我們已經連續三年發布了“中國煤炭企業科學產能排行榜”。2016年有105家煤企參評,累計產能4.2億噸;2017年有406家煤企參評,累計產能12.3億噸;2018年有502家煤企參評,累計產能11.9億噸。這讓全社會認識、理解煤炭行業目前的現代化水平、科學開采能力,同時標志著科學產能觀念開始逐步推廣到整體煤炭行業乃至全社會,科學產能理論體系逐步成為指引煤炭行業健康發展的主要工具,下一步將引領煤炭行業向綠色開采,清潔利用的現代化目標發展。
文章來源于《能源評論》雜志
(張瑩對本文亦有貢獻)
煤炭必須要革命
《能源評論》:在我國,基礎能源供給“以煤為主”的格局在可預見的將來可能無法改變,但過去一段時間,“去煤”話題曾被熱議,從全球和歷史兩個維度,您如何評價煤炭在我國和世界能源結構中的地位?
謝和平:雖然近年來我國煤炭消費總量已出現轉折,經濟對煤炭消費的相關系數有所下降,但我國經濟高度依賴煤炭的特征短時間內很難發生根本改變,煤炭供應的穩定與安全直接關乎我國國民經濟運行的穩定與安全,煤炭在當前我國經濟發展過程中的戰略地位不可動搖,“棄煤化”不是選項。國家能源決策部門也一再強調,“我國正在壓縮煤炭比例,但國情還是以煤為主,在相當長的一段時間內,甚至從長遠來講,還是以煤為主的格局,只不過比例會下降。我們對煤的注意力不要分散。”預計到2030年,我國煤炭消費量仍占一次能源消費總量的50%左右,2050 年約占40%。同時,和我國經濟一樣,高強度、低水平的煤炭生產和消費模式已經終結,煤炭行業已經走向結構調整、精細化發展的新時期。生產的綠色化、智能化,利用的清潔化、低碳化成為煤炭行業的發展方向。
在世界能源的歷史舞臺上,煤炭消費曾經保持了近60 年的高速增長。2015 年,煤炭在世界主要發達國家能源結構中的比例分別是:美國20%、日本27.1%、歐盟17%、德國25%、英國18.3%。根據世界各能源研究機構對未來世界能源與煤炭的預測,可以得出一個綜合判斷:即2020 年左右,世界煤炭消費峰值可能出現;到2035 年,煤炭、石油、天然氣的結構比例預計趨于均等,即各占26%,初顯全球能源煤炭、石油、天然氣、核能、可再生能源五足鼎立的態勢。
《能源評論》:從現實角度看,日前召開的全國生態環境保護大會上強調,要用最嚴格制度最嚴密法治保護生態環境。在這樣的背景下,該如何看待煤炭的未來?
謝和平:在全面推進能源生產和消費革命的高質量經濟發展新階段,作為我國的主要能源,煤炭必須自身進行革命,即通過煤炭開發利用的理念革命、技術革命、管理模式革命等,來全面實現煤炭的綠色生態開采、清潔低碳利用,即近零生態損害的綠色開采,近零到零排放的消費利用,使我國能源結構全面優化,建成先進能源體系,支撐國民經濟高質量發展。
煤炭必須自身革命,是由人們對美好生活的追求、我國能源基本國情、煤炭自身開發利用特征、社會經濟發展階段等因素所決定的。首先,煤炭革命是能源革命的重要內容,只有煤炭開發利用發生了根本性的變革,才能整體上實現我國的能源革命,實現能源的安全、高效、綠色、經濟、持續穩定供應;其次,煤炭革命是實現煤炭行業可持續發展的必然要求,依靠理念創新、科技創新實現自身革命,提高煤炭行業安全、高效、綠色和智能化水平,轉向質量、效益、集約型發展;再次,煤炭革命是解決煤炭行業重大問題的根本路徑,當前煤炭面臨可經濟開發利用的煤炭資源并不富余,地質條件復雜、采深逐年增加等多重壓力,同時也面臨對煤炭的持續需求與當前不夠清潔的利用方式相矛盾等挑戰,必須通過革命性技術的突破來解決。最后,煤炭革命是供給側和消費側結構性改革的現實需要,社會環境要求煤炭生產必須達到近零生態損害甚至無害化,煤炭利用必須實現近零排放的高效清潔化。
煤炭也能成為清潔能源
《能源評論》:煤炭行業過去、現在都對我國經濟社會做出了巨大貢獻,單就能源行業革命而言,煤炭行業應如何認識革命的特殊意義?
謝和平:在能源革命的大背景下,煤炭必須革命,煤炭革命不是革煤炭的命,而是革煤炭粗放開發的命,革煤炭落后產能的命,革煤炭污染排放的命,走安全、高效、清潔、綠色的發展道路。煤炭行業發展模式、生產利用模式、市場營銷模式、管理監督模式都將面臨新的考驗和新的挑戰,亟待實現革命性的轉變。
《能源評論》:在一般的理解中,煤炭作為高碳能源,或許終將被淘汰,您認為煤炭自我革命的歸宿,或者說目標是什么?
謝和平:讓煤炭也能成為清潔能源,這是煤炭革命的終極目標,也是煤炭革命的本質要求。除了讓煤炭成為清潔綠色、高效智能、可持續的清潔能源,還要讓煤礦成為集光、風、電、熱、氣多元協同的清潔能源基地,同時,也要讓煤炭行業成為社會尊重、人才向往的高新技術行業。
清潔能源應該“不論出身,只講排放”,是否是清潔能源,關鍵是看排放。目前我國71%的燃煤發電實現了超低排放達到了天然氣的排放水平,10%左右的燃煤工業鍋爐已可實現超低排放。因此,在合理利用的情況下,通過煤炭的技術革命,煤炭完全可以是清潔能源。
《能源評論》:讓煤炭成為清潔能源似乎有些難以理解,您認為在推動過程中,有哪些問題必須首先解決?
謝和平:理念革命是煤炭革命的首要問題,煤炭革命要樹立高端發展理念,使煤炭行業成為高度信息化、智能化、現代化、知識化、專業化的高新技術產業;煤炭革命要有國際化發展理念,充分利用國際和國內兩個市場,兩種資源,不斷提升我國在國際煤炭工業發展方向、科技創新方向、定價等方面的話語權;煤炭革命要踐行近零生態損害的綠色開采理念,使煤炭開采地表近零均勻沉降,地下水資源得到科學保護和利用,礦區環境得到有效修復和保護;煤炭革命要堅持高標準的科學產能理念和高效低碳利用理念;煤炭革命還應創立擴展、多元轉型發展理念,煤炭與太陽能、風能、核能等其他能源耦合利用,拓展發展煤基高端燃料、高新材料、碳氫元素的材料功能。
《能源評論》:面對如此宏大的目標,煤炭行業能否主動作為?需要哪些機制保證?
謝和平:煤炭行業需要有自我革命的勇氣,當然,煤炭革命也不是一蹴而就的,需要建立煤炭革命的倒逼機制和人才支撐體系。要以科學產能倒逼煤炭科學開采革命、以超低排放和低碳循環發展倒逼煤炭清潔利用革命、以多元開放協同清潔能源倒逼煤基多元清潔能源基地革命,構建煤炭革命的全產業鏈倒逼機制。
用30年實現煤炭“中國夢”
《能源評論》:您剛才提到,煤炭革命的實現可能要經歷一個很長的周期,在這個漫漫征程上,需要什么樣的戰略藍圖?
謝和平:煤炭革命說起來容易,做起來很難,不是一朝一夕可以達成,需要有個長期的過程,當前我們既要低頭拉車,解決開發利用不可持續的現實問題,同時更要抬頭看路,看清煤炭革命路在何方。
力爭經過30 余年的努力,煤炭行業成為煤基多元協同與深部原位開發利用一體化和深地空間利用的智慧能源系統,實現“中國夢”的煤炭篇章,也就是:2020 年前,建成超低生態損害與超低排放的機械化、信息化煤炭開發利用體系,進入井下少人、接近天然氣排放水平的煤炭工業3.0 階段,煤礦井下空間得到初步利用;2020?2035 年,建成近零生態損害與近零排放的智能化、多元煤炭開發利用體系,進入井下無人、接近清潔能源排放水平的煤炭工業4.0 階段,煤礦井下空間得到有效利用;2035?2050 年,建成煤基多元、開放、協同、綠色開發利用的清潔能源基地,進入井下無人、地上無煤、純清潔能源的煤炭工業5.0 階段,煤礦井下空間資源與城鎮化發展協同開發利用。
《能源評論》:從技術角度,需要如何研判演進軌跡?
謝和平: 從煤炭開采利用過程、環境影響消除等煤炭資源全生命周期角度,研究煤炭技術的發展,支撐煤炭革命的技術包括如下幾方面:
智能化無人開采是煤炭3.0 階段需要著重研發的關鍵技術。2020 年前,實現2000 米以淺智能化開采;2020 年至2035 年,實現3000米以淺智能化無人開采;2035年至2050年,打造3000米以深的智慧礦山,實現煤炭開采人不下井。
流態化開采的技術演進路線為:進入深部資源開采后將面臨更大的安全、環境、經濟以及技術難題,煤炭資源深部原位流態化開采的顛覆性理念,可以解決3000米甚至更深的資源開發難題。2020 年前,將煤炭流態化開采作為深地研究的重要科學問題率先提出來,展開煤炭資源流態化開采前瞻性理論、基礎性技術研究;2020 年至2035 年,建立現有煤炭開采及轉化技術體系對流態化開采的基礎支撐架構,部分流態化開采關鍵技術的深部原位實現;2035 年至2050年,實現流態化開采重大關鍵技術的突破,集成相關技術開展現場實施。
地下空間的開發利用技術路線為:2020 年前,主要進行500 米以淺廢棄礦井空間開發利用,積累空間分配、生態系統再造、通信等關鍵技術;2020 年至2035 年,進行2000 米以淺深部地下空間開發利用,包括醫療、試驗等用途;2035年至2050年,開展與流態化開采相配套的地下空間開發利用技術研究。
煤炭清潔低碳利用方面,在2020年前,重點解決分散燃煤清潔化問題和推廣應用燃煤發電超低排放技術;2020年至2035年,實現燃煤發電近零排放和地下轉化, 削減大部分的二氧化碳排放;2035年至2050年,煤炭不到達地面,直接在地下實現熱電氣一體化生產,由開采煤炭轉變為開采“能源”。
《能源評論》:萬丈高樓平地起,對于煤炭行業近期有哪些可以發揮提綱挈領作用的抓手?
謝和平:從2016年至今,我們已經連續三年發布了“中國煤炭企業科學產能排行榜”。2016年有105家煤企參評,累計產能4.2億噸;2017年有406家煤企參評,累計產能12.3億噸;2018年有502家煤企參評,累計產能11.9億噸。這讓全社會認識、理解煤炭行業目前的現代化水平、科學開采能力,同時標志著科學產能觀念開始逐步推廣到整體煤炭行業乃至全社會,科學產能理論體系逐步成為指引煤炭行業健康發展的主要工具,下一步將引領煤炭行業向綠色開采,清潔利用的現代化目標發展。
文章來源于《能源評論》雜志
(張瑩對本文亦有貢獻)