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從“一煤獨大”到“八柱擎天” 著力打造能源革命“山西樣板”
發布日期: 2021-07-12 16:52:46 來源: 經濟參考報

作為煤炭大省,山西產出的煤炭曾“點亮全國一半燈”。然而,長期依賴煤炭產業,也導致山西經濟發展產業單一,僅煤炭一項就撐起全省工業的半壁江山,煤、焦、冶、電四大傳統產業占全省工業增加值的八成以上。碳排放總量大、強度高,且碳排放結構問題突出,山西實現綠色低碳發展面臨巨大挑戰。

在全社會積極推動如期實現碳達峰、碳中和目標的背景下,山西主動跳出舒適區,努力建設清潔低碳、安全高效的能源生產供應體系和消費體系,提高能源供給保障能力,推動產業結構從“一煤獨大”到“八柱擎天”,著力打造能源革命的“山西樣板”。

直道沖刺:

完善綠色多元能源供應體系

“雙碳”目標的實現,能源行業是主戰場。山西省煤炭消費占一次能源消費的比例超過80%,遠高于全國平均水平。作為全國能源革命綜合試點省,山西堅持“穩煤、優電、增氣、上新”的方針,在能源供給側加快構建多元化清潔能源供應體系。

據山西省能源局副局長王茂盛介紹,“十三五”期間,山西省煤礦數量減至890座,過剩產能退出規模全國第一,先進產能占比達到68%。

“2021年,山西將實現新舊動能轉換,計劃有30座煤礦核增產能,原煤產量穩定在10億噸左右。”王茂盛說,“十四五”時期,山西將做好煤礦“加減法”,適度有序核增部分優質產能,核減資源枯竭煤礦,促進產供銜接平衡,繼續發揮好煤炭供應的“壓艙石”作用。

在晉能控股集團塔山煤礦地面調度中心,工作人員用鼠標輕點電腦上的“一鍵啟動”,井下采煤機、運輸機、轉載機等綜采設備相繼聯動運轉。井下各部位運轉視頻清晰可見,伴隨著各類數據的變化跳動,滾滾烏金順著皮帶奔向地面。

增加科技創新力度,推進“5G+”智慧礦山建設,是實現煤礦智能化發展、安全生產和減員增效的有效手段。山西省計劃3年內建成10座智能化示范煤礦、50個智能化示范綜采工作面;5年內基本實現全省大型煤礦、災害嚴重煤礦及其他具備條件煤礦的智能化;到2030年全省煤礦基本實現智能化。

“煤炭開采本身不會排放大量碳,而采掘過程中的伴生產物瓦斯,是一種強烈的溫室氣體,其溫室效應為二氧化碳的21倍。”華新燃氣集團銘石煤層氣公司董事長史忠強介紹說,煤礦瓦斯排放對全球變暖的影響比全球航運和航空加在一起還要大。

低濃度礦井瓦斯排空一直是行業的難題。銘石煤層氣公司多年來致力于煤礦瓦斯全利用、零排放研究,最終在低濃度煤礦瓦斯(6%以上)直燃制熱一體化技術、低濃度煤礦瓦斯(1.8%以上)催化氧化技術方面取得突破,對低濃度瓦斯“吃干榨凈”,實現高效、經濟回收利用。

華新燃氣集團作為一家“采煤采氣一體化”煤礦瓦斯治理的企業,為我國煤層氣產業的規?;l展積累了經驗。曾牽頭起草三項國家標準,制定了170余項技術規范;建立了國內第一家煤層氣開發工程產學研基地、設立了山西省煤層氣聯合研究基金、成立煤與煤層氣(煤礦瓦斯)共采產業技術創新戰略聯盟。

近些年,山西變輸煤為輸電,不斷提升晉電外送能力,“十三五”期間年外送電量突破千億度。

“煤炭在當地電廠就地消化,轉化為清潔電力后再進行銷售,一方面減少了煤炭運輸成本,增加了銷售收入,另一方面也避免了通過汽車運煤造成空氣污染,保護了生態環境。”塔山發電公司發電部負責人袁國生說。

彎道超車:

健全清潔低碳的能源消費體系

王茂盛說,山西省想在較短時間內大幅度降低煤炭消費占比,需要克服技術創新、產業結構、基礎設施建設等方面的問題和挑戰。

山西省將在“十四五”期間控制化石能源消費,大力發展非化石能源,加快推動可再生能源發展;大力發展低碳交通,積極發展綠色建筑,推動綠色低碳技術創新,推行綠色低碳生產生活方式等;建立完善的有利于能源節約使用、綠色能源消費的制度體系。

數據顯示,山西省每發1度電,需要消耗315克標準煤,與先進國家270克的耗煤量有較大差距,在減少煤炭使用量方面的空間巨大。

日前,晉能控股集團長治發電公司2×100萬千瓦項目試運行成功,兩臺百萬千瓦超超臨界、直接空冷燃煤發電機組,比常規火電機組煤耗降低10克/千瓦時,年節約標煤10萬噸。

此外,晉能控股集團加快推進智慧電廠建設。塔山發電公司通過使用大數據、云計算、物聯網、人工智能、5G通訊等新技術與發電生產實際深度融合,逐步開啟智慧電廠運營新模式。

晉能控股電力集團科信部副主任李慶華說:“智慧電廠建設使機組能耗進一步降低,通過燃燒優化,同等工況下鍋爐效率提高0.5%,降低機組煤耗1.5克/千瓦時,每年可節約燃料成本600多萬元。”

在山西省岢嵐縣嵐漪鎮下石溝村,漫山的光伏電板整齊地排列著,陽光轉化的電流通過電線輸送到電網中,為當地帶來可觀的收益。采煤沉陷區光伏領跑者基地建設和光伏扶貧,是山西省大力推進綠色清潔能源體系建設的一個縮影。

山西風能、太陽能、生物質能、熱能等新能源開發利用快速推進。“十三五”期間,山西風電裝機年均增長24.16%、光伏裝機年均增長63.21%,光伏領跑基地裝機規模達到400萬千瓦,居全國第一;運城垣曲、大同渾源抽水蓄能電站均已開工建設;首個日產2萬立方米生物天然氣及有機肥生態循環利用項目在忻州正式投產。

山西省還不斷尋求減少對化石燃料的依賴,并向綠色的氫燃料等再生能源轉變。今年年初,中國自主研發的首臺氫燃料混合動力機車在大同成功下線,標志著中國在鐵路機車氫能利用方面取得關鍵技術突破。

“這種新式機車采用氫燃料電池系統,燃料產物只有水沒有污染,因其清潔環保,必將具有廣闊的應用前景。”中國科學院院士翟婉明說,氫燃料動力機車氫燃料電池的能量轉換效率是傳統內燃機組的1.7倍。

換道領跑:構建循環經濟的碳捕集體系

碳捕集、碳儲存和碳轉化,是實現碳達峰、碳中和目標的重要手段。近些年,山西省重點研究二氧化碳低能耗大規模捕集和各類節能技術等,實現排放量和吸收量的平衡。

森林被公認為最有效的生物固碳方式,也是最經濟的碳吸收器。據測算,每畝林地可產生碳匯量約為1噸/年。近年來,山西省年均造林面積達到400萬畝以上,碳減排價值和潛力巨大。為提升生態碳匯能力,山西科學推進天然林保護、退耕還林、人工造林、濕地植被恢復等重點工程,開展全省大規模國土綠化行動,創建綠色低碳生活。

“炭黑”是輪胎等橡膠制品不可或缺的成分,同時也是高耗能、高污染的煤化工制品。日前,12萬噸/年固廢(輪胎)裂解循環利用項目,在山西轉型綜合改革示范區陽曲產業園啟動。該項目將帶來每年約12萬噸的碳減排量,每年將提供近5萬噸的再生石油類資源。

該項目具有完全自主知識產權和領先的廢舊輪胎循環利用技術,將廢舊輪胎“還原”成最基礎的環保炭黑、初級油、鋼絲和可燃氣,實現廢舊輪胎循環利用的“零污染、零殘留、全利用”,最大限度地減少二氧化碳排放量。

山西清潔碳經濟產業研究院院長宋維寧說,他們自主研發、投資建設的碳捕集及轉化裝置,從火電廠煙氣捕集二氧化碳,并轉化為戰略新材料碳納米管及其下游產品。

今年3月,山西清潔碳經濟產業研究院的碳納米管導電漿料生產線,生產出了第一批鋰電池導電漿料,提供給天津力神電池股份有限公司進行鋰電池導電劑的試用。

碳基新材料作為先進材料領域的重要門類,在航空航天、新能源、智能電網、軌道交通、電動汽車、電力電子和節能環保等產業發揮著不可替代的重要作用,對于保障國防安全、支撐國民經濟高質量發展具有十分重大的戰略意義。

中國科學院山西煤炭化學研究所研究員陳成猛介紹說,山西省“十四五”規劃聚焦碳纖維、特種石墨、石墨烯和專用功能炭等重點和特色領域,通過政、產、學、研、用協同創新,努力破解碳基新材料領域關鍵品種的“卡脖子”難題,著力打通碳基新材料從實驗室、中試向產業化的發展通路,努力將山西在碳基新材料領域的“技術優勢”轉化為“產業優勢”。

(記者 張磊)

關鍵詞: 一煤獨大 八柱擎天 著力打造 能源革命 山西樣板

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