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十三五煤炭科技如何发展看两位专家给出答案手机特殊

文章来源:稳泽机械网  |  2021-01-13

十三五煤炭科技如何发展 看两位专家给出答案

谢克昌(1946.10- ),中国工程院院士,煤化学工程专家,我国煤化工科技领域的开拓者之一。生于山西太原,原籍山西五台。工学博士、教授、博士生导师。现任全国政协常委、中国科协副主..  谢克昌(1946.10- ),中国工程院院士,煤化学工程专家,我国煤化工科技领域的开拓者之一。生于山西太原,原籍山西五台。工学博士、教授、博士生导师。现任全国政协常委、中国科协副主席、教育部科技委副主任、教育部煤科学与技术重点实验室主任、太原理工大学教授、清华大学双聘教授等,曾任全国人大常委、中国工程院副院长、山西省人大常委会副主任、太原理工大学校长等。

一、要科学地看待形势,用科学战略的头脑支持煤炭工业“十三五”科技规划。为什么这么说,我有五点支撑:

(1)在今年的巴黎气候大会,感觉煤炭人很孤单,本次大会195个国家3万多人参加,主要是搞环境的、搞气候的政治家。大会形成一个共识,就是要减少化石能源的使用。到本世纪末,全球气温升高控制在2度以内。美国联合其他一些欧盟国家提出控制在1.5度。如果按2度算,到本世纪中叶,碳排放就要减少90%。如果按1.5度算,到2030年就要投入16.5万亿美元,这几乎是不可能实现的。

(2)IEA发布《世界能源展望》,到2040年,燃煤发电占到40%,煤炭在未来几十年仍然是全球燃料的主导能源。

(3)2013年全球GDP是74万亿美元,人口72亿,能源消费195亿吨标煤,可再生能源占比不到3%。2050年GDP将达到220万亿美元,能源需求是300亿吨标煤。可再生能源占比能到多少?16.5万亿美元全部投入到非化石能源,也不能将其占比提高到52%。中国提出到2030年,非化石能源在能源消费中占比20%。

(4)2014年,国家统计局统计,我国能源消费总量42.6亿吨标煤,煤炭在能源消费总量中占比66%;能源生产总量36亿吨标煤,煤炭占76.75%,油和气加起来是3.2亿吨标煤,化石能源占到90%,可再生能源占到10%,到2020年,可再生能源在能源生产总量中占15%。

(5)要高度重视煤炭开发面临的挑战,这个调整不可以分散对煤的注意力。所以我的第一点就是说要分析形势,科学看待,做出我们的决策。

二、十八届五中全会提出要建立“清洁、低碳、安全、高效”的现代能源体系,我们要坚定不移的认为,煤炭的清洁高效利用是现代能源体系的基本组成,提高非化石能源比重和推进煤炭的清洁高效利用二者缺一不可。因此,推进煤炭的清洁高效利用,就是促进建设“清洁、低碳、安全、高效”的现代能源体系。要达到这个目标,需要做到:2020年和2030年,二氧化硫排放量控制在1315万吨和960万吨,氮氧化物控制在1065万吨和760万吨,烟尘排放量控制在465万吨和360万吨,平均供电煤耗310g/kW·h和300g/kW·h,煤炭系统的效率提高到50%和52%,煤炭消费量控制在49亿吨和50亿吨以下,煤炭开发量控制在45亿吨,煤炭科学产能占煤炭总产能70%以上和85%。达到上述目标,煤炭才能称得上清洁高效可持续能源。如果实现2020年的目标,需要投入6000亿元。

三、落实习近平总书记在2014年6月13日中央财经小组第六次会议上的讲话精神和十八届五中全会对“十三五”规划的建议,推进能源革命,加快能源技术创新。“利用推广一批、示范试验一批、集中攻关一批”三个一批里和煤炭利用有关的内容,煤炭工业“十三五”科技创新战略应该与这些内容紧密结合起来。特别是大型煤炭综采技术、超临界和超超临界燃煤发电技术、燃煤锅炉和窑炉污染物控制技术。

煤炭工业“十三五”科技创新战略,一定要和相关政策、思路紧密衔接起来。一是习近平总书记关于能源革命的讲话精神;二是国家发改委下发的示范试验一批能源技术的实施方案的思路;三是国家能源局关于能源技术发展战略行动规划(2016—2030);四是国家工信部“现代煤化工产业发展规划”。

王金华,男,汉族,1957年2月生,河北衡水人,采矿博士,博士生导师,煤炭开采专家,研究员,享受国务院政府特殊津贴专家。中国煤炭科工集团有限公司董事长、党委书记、法定代表人,兼国家能源专家咨询委员会委员。

随着我国经济增速回落,第二产业比重下降,新能源和可再生能源比重上升,煤炭行业也进入了需求增速放缓期、产能过剩和库存消化期、环境制约强化期、结构调整攻坚期的“四期并存”阶段。预计2015年我国能源消费总量43亿吨标煤,同比增长0.9%,是1998年以来最低增速,能源消费换挡减速趋势明显。同时,煤炭开发利用引发的一系列资源、环境和安全问题,极大地制约煤炭工业发展,煤炭安全高效开发和绿色洁净利用技术的研发已迫在眉睫。在这样的形势下,作为国家能源安全的基础,煤炭行业推动生产与消费变革将首当其冲,“十三五”期间需以科技创新为依托,做好煤炭安全绿色开发和清洁高效利用科技工作顶层设计,加强相关科技计划统筹,着力推进新技术、新装备研发,加快科技成果示范、推广及应用。

一、煤炭科技面临的形势和挑战

(一)煤炭科技发展面临的形势

1.能源革命为煤炭科技发展指明了方向。习总书记在阐述推进能源生产和消费革命中特别指出要大力推进煤炭清洁高效利用,形成煤、油、气、核、新能源、可再生能源多轮驱动的能源供应体系。能源行业控量节能、多元绿色、转型升级成为新形势下国家能源战略的主题。

2.“十三五”能源规划确立了煤炭科技战略重点。全国“十三五”能源规划工作会议提出,坚持“节约、清洁、安全”的发展方针,落实“节能优先、立足国内、绿色低碳、创新驱动”四大战略,围绕加快建立安全、清洁、高效、可持续的现代能源体系的任务要求。煤炭科技创新工作要积极响应党和国家的决策部署,从煤炭节约开发、清洁利用、安全生产三个方面着力推进新技术、新装备研发,加快科技成果示范、推广及应用。

3.十八届五中全会提出了新的理念和亮点。十八届五中全会提出了“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,确定了全面实施网络强国的战略,实施“互联网+”行动计划,实施国家大数据战略。同时,推动低碳循环发展,建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系,建设近零碳排放区示范工程。

4.巴黎气候变化大会通过新协定。全世界所有国家都承诺要减少碳排放,本世纪下半叶实现温室气体净零排放,将全球温度较工业化前水平上升的幅度控制在2℃以下,并尽量限制在1.5℃以下。习近平总书记重申了中国承诺:中国将在2030年左右使二氧化碳排放达到峰值,并力争提前实现。

(二)煤炭科技发展面临的挑战

1.煤炭科学产能比重仍然较低。根据中国工程院研究报告显示,世界主要的先进采煤国家中,美国、英国、德国、澳大利亚科学产能指标得分均在94分以上,而我国仅为62分,科学产能比重低,与先进国家相比存在很大差距。

2.开采深度不断增加,安全生产及职业健康面临新挑战。深部开采带来的高地压、高瓦斯、高地温、高水压等问题日趋严重。传统的灾害与事故防治理论、技术和装备不能有效解决深部复杂地质条件带来的严重问题。粉尘、噪声、振动、高湿等职业危害对矿工安全健康造成了严重威胁。

3.复杂条件下煤炭资源开采难度大。我国大量的复杂条件资源如数十米的特厚煤层、极薄煤层、倾斜和急倾斜煤层、千米深井煤层、极复杂地质条件煤层等目前还没有成熟的安全高效开采技术,急需开发安全高效、高回收率、环境友好的煤矿开采技术。

4.“互联网+智慧矿ft”对煤炭科技发展提出了新的要求。目前我国煤矿的设计手段落后;煤机装备的自动化、智能化程度不高;信息集成度偏低;设备可靠性、质量寿命还难以满足需要等。

5.低质煤炭供应、终端消费煤炭比例过高,资源浪费严重。我国的煤炭资源总体利用效率低,煤炭资源的炉前效率约32%。电厂燃烧利用效率不高,国内煤炭发电能量转化效率是40%,国外为50%。洁净化利用程度较低,原煤入洗率约为60%,比发达国家平均水平低10个百分点。我国煤炭终端消费比例过高。我国煤炭占终端能源消费的比例高达35%,而全球比例不到5%。

6.能源使用效率低下,节能科技发展缓慢。在煤炭全产业链中,以煤化工为代表的煤炭深度转化、燃煤发电等利用过程的能效处于较低水平。大量散煤直接燃烧的能量利用效率更低,并加剧了污染物的排放。《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》明确了今后一段时期我国能源发展的总体方略和行动纲领。其中,节约优先的战略对煤炭行业节能行动提出了更高要求。

(三)煤炭“十三五”科技需求

1.面对煤炭生产供应整体科学化水平不高的问题,需在智慧矿ft、与煤共伴生资源综合高效开发与利用、煤机装备智能化和可靠性、提高资源回收率等方面加大创新力度。

2.面对开采深度增加、特殊复杂开采条件增多、煤矿安全生产形势紧迫等不利因素,需在重大灾害治理、职业危害防治、应急救援等方面继续加大攻关力度。

3.面对低质煤炭供应、终端消费煤炭比例过高等问题,需要在煤炭资源加工与综合利用技术、环境许可的煤转化技术等方面加大攻关力度。

4.面对环保、节能的问题,需在城市洁净供热技术、矿区生态环境治理、大气雾霾治理、煤炭燃烧及转化过程中污染物控制、煤炭生产消费各环节节能科技等方面加大研究力度。

二、“十三五”煤炭科技发展思路

(一)指导思想

深入贯彻落习近平总书记关于“实施创新驱动发展战略”和“推动能源生产和消费革命”的重要讲话精神,以保证国家能源安全、实现煤炭工业健康可持续发展为目标,以安全、绿色、集约、高效为主线,打造科技创新创造绿色能源的理念,推进煤炭科技进步,提高自主创新能力,加快结构调整,转变发展方式,推进煤炭生产和消费革命,打造煤炭工业升级版,提升煤炭工业发展的科学化水平,保障国家煤炭长期安全稳定供应。

(二)发展思路

以科学开采、洁净利用为理念,全面提高煤炭开发利用的科学化水平,建立安全、绿色、高效的社会全面协调的可持续的现代化煤炭工业技术体系,实现采掘作业智能化、煤矿生产安全化、生态环境友好化、转化利用洁净化、职工队伍知识化,以煤炭科学开采、高效利用的清洁能源来支撑和保障国民经济和社会发展的能源需求。

三、“十三五”煤炭科技重点任务

“十三五”期间煤炭行业,坚持自主创新,以能源重大工程为载体,实施重大科技专项,力争在煤炭绿色开采、煤炭转化利用、环境保护等方面取得突破。重点开展以下几个领域的研究,实现煤炭资源安全、绿色、高效和低碳化开发利用。

(一)基础理论

深入研究深部矿井原岩应力场、采动应力场、裂隙场演化规律和围岩控制理论;煤岩界面自动识别基础理论;采煤驱动下矿区水循环失衡过程及生态响应机理;煤矿多灾种次生衍生与耦合事故致灾机理;特殊复杂条件下事故动态演化机理及预测预报理论;煤与共伴生资源协同开发利用理论;煤炭洗选有害元素富集迁移机理,为煤炭安全清洁高效开发利用提供理论支撑。

(二)煤炭资源高效绿色开发适用技术

煤炭开发地质保障技术;大型井筒快速建井技术;煤矿巷道快速掘进技术;智能化高效开采技术;露天煤矿开采技术;煤矿区煤层气抽采利用关键技术与装备;矿区生态环境保护技术。

(三)煤矿安全生产综合保障技术

煤矿隐蔽致灾因素动态智能探测技术;煤矿重大灾害风险判识及监控预警技术;煤矿深部开采动力灾害防控技术;矿ft职业危害防治关键技术及装备;煤矿重特大事故应急处置与救援技术。

(四)煤炭洁净转化与利用技术

低阶烟煤分质利用技术;新疆特殊煤种高效清洁利用关键技术;煤直接加氢制清洁燃气新技术;高灰熔点煤气化技术;褐煤干燥提质成型耦合技术;煤炭精细化清洁高效洗选技术;清洁高效转化及污染控制技术。

(五)“互联网+”重大工程

基于互联网的煤机装备云服务平台建设工程;煤炭采选工程数字化交付及煤矿全生命周期智能化管理服务平台建设工程;基于“互联网+”煤矿安全技术远程服务平台建设工程;煤炭智能化无人开采远程智能服务平台和关键控制装备智能制造建设工程。

四、政策建议

1.按区域实施重大示范工程,保障科技攻关有效落地。将智慧矿ft、煤矿安全生产、煤炭高效清洁开发利用、煤矿应急救援等重点科技攻关列入国家重大工程实施内容,有效推动煤炭工业科技进步。

2.加大对煤炭科技的财税支持。减轻煤矿企业税费负担,建立煤炭资源开发利用新技术与新装备免税清单;加大对煤炭自主创新产品与装备产业建设的扶持力度,尤其是首台首套的补贴和推广。

3.加强煤炭科技创新投入。建立煤矿企业投入为主的科技投入机制,提高煤矿企业的科技投入比例。

4.加快建设一批国家级实验平台。按照煤炭资源开发利用的轻重缓急,建立煤炭安全、智能化装备、复杂条件开采、清洁利用、高效转化等能源重点实验室,尤其是智能煤机装备研发实验室、煤炭清洁转化和污染物治理实验室。

5.加强煤炭科技创新和成果推广。加快建立产学研联盟,强化成果推广应用;建立国家先进技术和装备目录,促进科技成果应用和示范。

6.实施人才强煤战略。形成有利于优秀人才脱颖而出的体制机制,努力培养一批德才兼备、国际一流的科技尖子人才和煤炭科技领军人物。

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