中国工程院院士武强:风能、太阳能装机规模与火电基本持平但发电量远远不如 未来要更注重发电量而不单纯是装机规模
时间: 2024-12-09 19:26:11 | 来源: 环球体育APP最新版下载地址
煤炭作为我国的主体能源,对国家能源安全起着重要的兜底作用。作为国家煤矿水害防治工程技术研究中心主任,中国工程院院士、中国矿业大学(北京)教授武强长期从事矿山水防治与资源化利用和能源战略等教学科研工作,见证了我国煤炭行业的稳步发展。
武强院士曾获李四光地质科学奖,在我国煤矿顶底板两大主要突水灾害预测预报方法与防控技术和矿井水防治、利用、生态环保三位一体优化结合模式以及矿井充水条件三维可视虚拟化分析系统研发等方面取得多项重要成果,并曾作为国务院特别重大透水事故调查专家组组长,先后负责6次特别重大透水矿难现场抢险救援或调查研究工作,为抢救多名矿工的生命作出重大贡献。
值《每日经济新闻》创刊20周年之际,围绕煤炭工业未来发展等话题,武强院士接受了《每日经济新闻》记者(以下简称NBD)的专访。
NBD:“双碳”目标叠加煤炭资源趋势性的减少,煤炭发展面临着一系列新的挑战和困难,未来煤炭行业最好的出路是什么?
武强:改革开放40多年以来,我们国家的经济社会实现了迅猛发展,生产力明显提升,人民生活水平明显提高,这一系列举世瞩目的成就背后,矿业扮演了不可或缺的重要角色。然而,矿业工程活动推动经济社会持续健康发展的同时,也暴露出一些新问题。
第一,过去20年间,随着矿产资源的大规模高强度开发,一些地方环境保护意识和技术措施的滞后,导致部分地区出现严重的矿山环境问题,影响了当地生态平衡和可持续发展。
具体来看,1996年,我国原煤产量达13.3亿吨,2023年全国原煤产量达到47.1亿吨,增长了近3倍,为国家的能源稳定供给和经济社会持续健康发展作出了巨大贡献。
但在此过程中,也出现勘探不综合、开采方式粗放、环境保护意识不足等问题。比如说,有的地方煤炭勘探往往单纯聚焦于煤炭本身,而忽视了与煤层共伴生的其他矿产资源,这就导致了资源浪费。
随着生态文明建设的不断推进,我国在国土空间规划中划定了生态红线,以保护生态环境。在这一背景下,地质勘探行业正面临着转变发展方式与经济转型的迫切需求。我们一定要实施一系列绿色勘探技术和方法。
过去10年间,煤矿安全事故仍时常发生,包括瓦斯爆炸和透水事故等,造成了巨大的人员受伤或死亡和经济损失。随着科学技术创新的不断推进和安全工程技术的逐步完善以及对矿工进行持续的安全教育,矿工的安全素质和意识得到了显著提升。这些措施的实施,使得煤矿安全生产形势得到较大的改善,安全事故的发生率正趋于下降。
第二,要重视工人职业健康问题。煤炭工人长期在封闭、高温、高噪声的环境下作业,尘肺病和硅肺病等职业病频发。为此,国家加大了对职业健康的关注力度,通过改善作业环境、加强健康监测、配备职业保护用品等措施,保障工人的身体健康。
第三,煤炭工业需要向安全、高效益发展。过去,我国煤炭工业以安全、高效为开发目标,随着中国经济转向高水平质量的发展,我认为煤炭工业的“高效”目标不应像以前那样强调高效率,而更应注重高效益发展。
目前,我国的煤炭成本计算中并未包括环境修复和治理的费用。若将这些费用计入煤炭成本,那么高效率开采的经济效益可能会大打折扣。因此,随着全成本核算体系的建立,煤炭工业的发展目标应转向安全高效益,而非单纯的安全高效率。
为了实现这一目标,我们应该在高效率开采技术和装备的研发过程中,同步研发配套的环境保护和绿色开发技术。例如,通过充填技术减少开采后的空间塌陷,或者通过预裂技术控制顶板冒落的高度。这些配套技术的发展,将有利于将高效率的开采转化为既高效率又高效益的开采。
第四,要重视煤炭回采率。煤炭资源虽然在地质尺度上被认为是可再生的,但其再生周期极长,在人类历史的时间尺度上,它其实就是不可再生的。因此,我们一定要珍惜这一资源,通过提高回采率和洗选率等来充分的利用煤炭资源。第五,绿色化问题不容忽视。随着环境保护意识的增强,煤炭工业的绿色化发展成为行业转型的关键。这涉及开采过程中的环境影响要做到最小化,同时在使用和消费过程中要做到低碳化、清洁化、原料化和材料化。
NBD:“双碳”目标提出后,由于减排的压力持续加大,不少地方政府开始“去煤”“限煤”,不少人甚至认为煤炭已经变成夕阳产业,您怎么样看待这一观点?
武强:多年前我曾提出煤炭工业不是一个朝阳产业,但也一定不是一个夕阳产业,我认为放在今天仍然适用。
多年来,煤炭在我国一次性能源消费与生产结构中的占比下降幅度没有保持一致步调。根据去年我国能源消费与生产结构的最新数据,煤炭在我国一次性能源消费中的占比在年年在下降,去年这一数字约为55.3%。
但在能源生产结构方面,去年煤炭(原煤)在我国一次性能源生产中的占比高达67%,即煤炭占我国能源总生产量约三分之二。导致这一差异的根本原因,并非风能和光伏等可再次生产的能源的大幅度的增加,而是大量石油和天然气进口所致。
因此,我们一定要从消费侧和供给侧两个维度全面审视每一种能源在我国能源结构中的占比、贡献度和重要性。
我认为,相关统计单位在统计能源结构时,仅提到煤炭在我国一次性能源消费中的占比逐步下降还不够全面,还应当统计煤炭在我国一次性能源生产中的占比。对比过去几十年数据显而易见,煤炭在一次性能源生产中的占比下降幅度较小,而消费占比下降较多。这说明,中国的能源稳定供给特别是可靠稳定的供给,还离不开煤炭。
NBD:大力推动技术创新是实现煤炭绿色低碳发展的利器,对煤炭开采和生产企业提出了新的要求。我国煤矿区当前面临哪一些问题?该如何解决?
武强:煤炭工业在资源开发过程中对环境产生的影响具有两种效应:一种原因是对环境能够造成具有灾害属性影响的负效应;另一方面是对周围环境产生具有资源属性特征的正效应。我们过去较多关注了负效应,对正效应的关注度不够。
负效应可以归纳为五大类问题。一是“三废”问题,即煤炭开采后产生的大量固体、液体和气体废弃物。
固体废弃物如煤矸石、粉煤灰等固体废弃物的堆积对环境产生了多方面的负面影响。当废弃物长期暴露堆放时,由于风化作用,其中的重金属和其他有害元素可能会渗透到土壤和地下水中,造成污染。
与此同时,固体废弃物的堆积占用了大量土地资源,这种土地占用不仅减少了可用于农业和其他用途的土地面积,还可能对生态系统的平衡造成破坏。而废弃物在风化过程中会产生扬尘,扬尘会随风飘散,对大气环境能够造成污染,影响空气质量,对人类健康和生态环境构成威胁。
此外,随着废弃物堆积量的增加,边坡稳定性成为一个严重问题。废弃物堆的边坡可能会因为重力、雨水侵蚀等因素而变得不稳定,增加滑坡和塌方的风险。
二是地面变形问题,包括沉陷坑、沉陷盆地以及地裂缝等。开采活动会导致地下大面积采空区的形成,这些采空区的出现会伴随其周围应力的重新分布,进而引发地面沉陷,形成盆地状的沉陷区域。这些沉陷区域的外边缘也许会出现地裂缝,甚至引发崩塌、滑坡和泥石流等灾害。
值得注意的是,这些灾害并非自然地质灾害,而是由于矿山活动引发的矿山灾害。
三是含(隔)水层系统扰动破坏问题。煤炭开采会扰动煤层的顶底板,进而破坏含(隔)水层系统,导致地下水位一下子就下降,引发生态环境问题。开采工程活动对含(隔)水层结构的破坏不容忽视。在一些地区,由于开采活动的影响,含(隔)水层系统遭到破坏,导致地下水位下降。为解决前述问题,今年国家发展改革委等八部门联合发布《关于加强矿井水保护和利用的指导意见》,我参与了该文件起草和解读工作,并提出“四化”解决方案,即源头减量化、过程无害化处理、末端资源化、终端地质深储化,以有效解决矿井水问题。
四是沙漠化、水土流失问题。尤其是在我国西部地区,煤炭资源丰富,生态环境较为脆弱,且随着煤炭工业逐渐向中西部转移,大规模、高强度的开发活动加剧了沙漠化和水土流失问题。
针对上述负效应,近年来我国通过实施绿色矿山建设和推动绿色矿业发展,尤其是2016年启动的山水林田湖草沙一体化保护和修复工程(简称“山水工程”)以及EOD(生态环境导向项目),在环境保护方面取得了显著成就。
NBD:西部地区可再次生产的能源丰富,您认为西部地区该如何利用丰富的可再次生产的能源资源推动绿色低碳产业高质量发展,同时促进当地经济的快速增长?
武强:以内蒙古为例,它是我国能源资源丰富的地区之一,能源禀赋得天独厚。比如煤炭储量位居全国第一,产量长期保持在全国第二或第一。同时,内蒙古还拥有苏里格气田等丰富的非常规油气资源,以及全国第一的风能资源和全国第二的光能资源。此外,蒙西地区还拥有独立运行的电网,为能源的输送和分配提供了有力保障。
面对传统化石能源与新兴可再次生产的能源并存的现状,如何高效整合这两种资源,实现共享发展,是当下内蒙古能源优化升级的关键课题。
我建议,首先应加强可再次生产的能源的调节能力和调节容量的研究与产业化规模。具体包括以下措施:
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