能源革命与生态文明矿区 建设探索

—以陕西华电榆横煤电有限责任公司为例

Energy of China - - 能源与环境 - 周宏春,张 亮 (国务院发展研究中心,北京 100010)

摘要:从中国能源资源禀赋特点出发,在未来相当长的一段时间内,煤炭仍将是我国的主

要一次能源。从宏观上看,低碳化是能源结构升级的方向,能源技术革命势必改变能源生产和消费方式,气候变化成为我国能源革命的外在动力。鉴于环境、气候和能源问题的同源性,在我国大力推进能源革命、建设生态文明的背景下,建设资源节约型、环境友好型的现代化矿区,十分必要和紧迫。本文在讨论煤炭行业面临的形势、建设生态文明矿区的必要性以及实践途径的基础上,提出了生态文明矿区建设的对策建议。

关键词:生态文明;矿区建设;探索

中图分类号:F205 文献标识码:A 文章编号:1003-2355-(2017)10-0015-04 Doi: 10.3969/j.issn.1003-2355.2017.10.003

Abstract: From the endowment characteristics of energy resources in China, coal will still remain the main primary energy in China for a long time in the future. From a macro point of view, low carbon is the direction of upgrading the energy structure, energy technology revolution is bound to change the way of energy production and consumption, and climate change has become the external driving force of China’s energy revolution. Because of the environment, climate and energy issues, it is necessary and urgent to construct a resource-saving and environmentfriendly modern mining area that under the background of promoting the energy revolution and building an ecological civilization. This paper puts forward the countermeasures and suggestions for the construction of ecological civilization mining area on the basis of discussing the situation faced by the coal industry, constructing the ecological civilization mining area and the practical way.

Key words: Ecological Civilization; Mining Construction; Exploration

在我国能源革命背景下,以生态文明理念为指导,建设资源节约型、环境友好型的现代化矿区,对于煤业集团乃至经济社会可持续发展,意义十分重大。本文讨论煤炭行业面临的形势、建设生态文明矿区的必要性以及实践途径,以便为我国的能源行业可持续发展提供参考。

1 能源革命背景下的煤炭行业发展面临的新形势

党中央、国务院全力推进能源革命。能源革

命一般包括能源生产革命、能源消费革命、能源技术革命、能源结构调整和能源国际合作等内容。革命是一种突变,能源结构升级则是一个缓变过程。气候变化是本轮能源革命的促发因素,新能源可再生能源将成为能源革命的主角。诚然,可再生能源的发展,要经历一个成长壮大并被社会广泛利用的过程。与此对应,我国的发展方式与能源开发利用需要转型。

一是能源生产和消费方式迫切需要转变。总

体上看,我国能源发展方式应当由粗放、污染、高碳、低效向集约、清洁、低碳和高效转变。

二是能源的高效清洁低碳利用。对于人口众多、人均资源不足、生态脆弱的发展中国家,节能减排是我国经济社会可持续发展的战略方针和必然选择。

三是能源革命应与生态文明建设同步推进、协同发展。由于能源、环境及气候变化具有同源性特征,节约集约利用能源、改善生态环境、应对气候变化等应当统筹规划、同步实施,切实提高我国的生态文明水平。

四是体制改革和制度建设必须加快。应加快法制建设,完善政策措施,依靠创新驱动,不断释放体制改革红利,保障能源革命的顺利实施。

1.1 以低碳化为导向的能源结构升级成为不可阻挡的潮流

能源结构与经济发展阶段、产业结构、技术进步等密切相连。与以蒸汽机为标志的第一次工业革命和以内燃机、电力为标志的第二次工业革命相伴,能源结构实现了从薪材到煤炭、再到油气、电力、新能源的升级。欧洲国家工业化时炼铁用木材,现代则因炼钢原料中的废钢比重增加而用电;火车最初用煤(蒸汽机为驱动力),现代高速列车则用电。总体上,工业革命初期的能源生产和消费以煤为主。20世纪以来,特别是第二次世界大战以来,石油和天然气生产与消费比重持续上升;20 世纪 60 年代石油首次超过煤炭,占一次能源结构的主导地位。20 世纪 70 年代虽然经历了两次石油危机,但世界石油消费并没有大幅下降。伴随第三次工业革命浪潮,太阳能、风能、水力、核能、地热等形式的新能源和可再生能源得到快速发展,世界能源结构向低碳无碳化演进,见图 1[1]。

当前,以页岩气为主的非常规化石能源开发利用和以风能、光伏发电、生物质能等为主的可再生能源发展,成为两个并行的发展方向。美国、欧盟、日本和韩国等经济体制定针对性的举措支持能源领域的技术研发和创新,将引发新一轮技术革命。美国推进风能、太阳能、地热能利用,支持海洋发电技术研发;特朗普能源新政后,煤炭业发展有所抬头,但没有明显减少对新能源科技创新的投入。韩国将发展绿色增长上升为国家战略,加大资金投入力度,设立了绿色基金,大力开发新能源可再生能源、低碳能源等技术。另一方面,

图注:全球能源消费结构变革的四个阶段:第一阶段,工业革命之前以薪柴为主;第二阶段,1860 年至 1915 年,由于蒸汽机的普及利用,使得煤炭快速取代薪柴,成为推动社会工业化进步的主要能源;第三阶段,1915 年至 1975 年,第一次世界大战之后,石油和天然气产品所驱动的内燃机迅速取代蒸汽机,同时使得石油和天然气的消费量快速上升;第四阶段,1975 年之后,对于化石能源供给的担忧扩散和环境污染问题日益加剧,使得可再生能源的消费量逐步增加。

资料来源:中国石油大学(北京)国际能源经济与气候变化联合研究中心。

能源结构升级不可能一蹴而就,而是一个缓变过程。近年来,我国的能源消费结构在发生缓慢变化,主要标志是居民用电量的迅速增加。从发展趋势看,煤炭、石油等化石能源的高效、清洁和低碳化利用,煤电比重下降,非化石能源比重上升等,成为我国能源结构升级的方向。

1.2 新一轮的技术革命将改变能源生产和消费方式

分布式能源系统日益成为能源生产和消费的重要模式。分布式能源系统以小容量、模块化、分散式方式布置在用户端,双向传输能源,可以提高能源利用率和供电安全性,并为用户提供了更多的选择。美国学者里夫金提出“第三次工业革命”概念,核心是新能源 +互联网:即把每一栋楼房变成绿色建筑和微型发电厂,集电、热、冷的采集和储存为一体,实现网络化储存与智能化传输。在未来的能源互联网上,人人可以开发能源、人人可以享用能源、人人可以从能源共享中获益;人人都是能源的主人,人人也应为能源生产和消费担当责任 [2]。

智能电网技术重点在储能和智能电网建设。在国务院发布的互联网+指导意见的 11 个重点行动

中,“互联网+”智慧能源要求通过互联网促进能源系统扁平化,推进能源生产与消费模式革命,提高能源利用效率,推动节能减排。加强分布式能源网络建设,提高可再生能源占比,促进能源利用结构优化。加快发电设施、用电设施和电网智能化改造,提高电力系统安全性、稳定性和可靠性。采用先进的传感测量、信息通信、自动控制、新材料等技术和材料,将现有电网改造为高度智能化、信息化、互动化的新一代电网,对所有发电源的电力输送进行监测、控制和管理,以满足终端用户需求。智能电网包含四大系统,即智能化电力生产和输送系统、智能化储能系统、智能终端系统和智能服务系统。储能系统作为其中的关键部分,对平滑间歇性电源功率波动,促进可再生能源集约化开发,减小负荷峰谷差,提高系统效率和设备利用率,增加备用容量,提高电网安全稳定性和供电质量,将发挥重要作用。智能电网还能协调发电企业、电网、终端用户和电力市场等利益相关者的需求和能力,使生产成本和环境影响最小化,使系统可靠性、灵活性和稳定性最大化。

国家电网公司原董事长刘振亚曾经撰文指出,全球能源互联网是以特高压电网为骨干网架,实现全球互联的智能电网,是清洁能源在全球范围大规模开发、配置和利用的基础平台。其中,特高压电网技术是关键,智能电网是基础,清洁能

[3]

源是根本 。美国、欧盟、日本等国家和地区将发展智能电网作为促进经济增长、应对气候变化和抢占未来产业制高点的重要手段。

1.3 气候变化成为能源发展的刚性约束气候变化问题是全球性议题,是发展议题。

大气中 CO2浓度升高带来的全球气候变暖及其严重影响,在 20 世纪 90 年代开始引起世界各国广泛关注。人类对化石能源的大量利用,是大气中 CO2含量大幅上升的原因。煤炭、石油等化石能源的开发利用排放了大量 CO2 及其他温室气体,约占全球人为温室气体排放总量的 2/3。包括CO2、CH4在内的温室气体排放对全球气候变化产生了诸多不利影响,包括频繁的气候灾害如干旱、洪水和热浪等,导致人员死亡、财产损坏和农作物损失等。

全球升温不超过工业革命前的2 ℃,成为国际社会关于温室气体减排的共识目标。根据政府间气候变化专门委员会第五次评估报告(IPCC-APR5 ),要实现 2 ℃的温控目标,要求2050 年全球温室气体排放量比 1990 年减少 50%~ 80%[4]。

根据 IEA 发布的世界能源展望 2013 预测,充分考虑了世界各国为减缓气候变化出台的一系列技术及措施效果,包括美国的“气候行动计划”、中国限制和减少煤炭在能源结构中比重的计划、欧盟关于 2030 年能源与气候目标的讨论,以及日本新能源计划等倡议,新政策情景下 2035 年与能源相关的二氧化碳排放仍将上升20%,世界平均气温上升 3.6℃,高于 2℃的目标。

无疑,应对气候变化将增加能源使用成本。世界各国进行温室气体减排的政策手段主要是征收碳税或实施碳限量—交易制度。当前及未来较长时期内,非化石能源仍将是成本较高的能源品种,且非化石能源开发利用技术突破和规模扩大也依赖于成本增加提供的市场空间。人类迫切

需要通过技术创新,改变现有能源消费方式和结构,减少对化石燃料的需求和依赖。煤炭的清洁利用和行业的可持续发展,理应成为关注的重点。

1.4 满足能源需求增长,保障能源安全仍是我国的重要任务

稳定、安全、可靠、经济、可持续的能源供应,是我国能源安全的标志。有了安全的能源供应,才有能源安全,也才能有经济安全乃至国家安全。能源是人民生活的必需品,涉及到人民生活的各个方面,如电网安全出现问题会在瞬间影响到电网覆盖的整个地区乃至国家的生产安全和社会稳定。能源行业是提供公共产品和服务的基础垄断性行业,也是排他性行业;即一个企业在某地建了能源生产和消费设施,其他企业就不会再建。从这个意义上说,保障能源安全不能全部交由市场,而应当发挥政府的调控作用。

我国工业化和城镇化的历史任务尚未完成,能源需求仍将保持在高位增长,这是合理的也是可以理解的。改革开放以来,我国能源消费增长迅猛。1978 年,我国能源生产和消费量仅为6 亿 tce,2014 年达 43 亿 tce ,增长了6 倍;此后煤炭消费量开始下降。对于煤炭消费总量是否已经达峰的问题需要理性分析,并有待时间的检验。

从人均消费看,美国人均能源消费 11tce,其中消费油品 2.6toe (我国人口是美国的4 倍多,人均能耗约为美国的 1/3 )。日本是世界上能源利用效率最高的国家, 2000 年石油消费为 2.6亿 t ,人均 2toe ;2010 年下降到 2.1 亿 t ,人均不足 2toe。从拐点看,能源消费总量从快速增长转向缓慢增长有一个临界点。在人均收入1 万美元(中等发达国家收入水平)时,韩国人均能耗4.07tce(1997 年),日本为 4.25tce(1980 年),美国为 8tce(1960 年 )。在人均 GDP 达到 1 万美元前,这些国家的能源生产和消费增长较快。在能源消费需求增长趋缓后,后发国家人均能源消费水平低于早期工业化国家:即随着技术进步和社会发展,一个国家能源消费增长由快速转向平稳甚至下降其人均能源消费水平也在下降 [5]。据此,我国的能源消费仍在一段时间内将保持在较高水平;保障能源安全供应仍将是我国的重要任务。

2 充分认识生态文明矿区建设的重大意义

由于我国的资源禀赋所决定,煤炭在较长的时间内仍将是我国的主要一次能源;能源革命要求我国的能源结构低碳化、品种优质化、利用高效化、环境无害化;大力推进生态文明矿区建设,对于我国经济转型和可持续发展意义重大。

一是缓解我国资源环境约束的重要措施。进入新世纪以来,受经济发展对煤炭需求急剧增加的影响,各地煤炭产能迅速扩张,并迎来“十年黄金期”;与此同时,粗放低效开采不仅造成煤炭资源浪费,还引起地面塌陷、地质灾害、水资源系统破坏、地表植被破坏、水土流失等一系列生态环境问题。一些小煤矿采煤机械化程度偏低,采厚弃薄、超能力开采,极大浪费了煤炭资源。据统计,我国煤炭回采率不高,大矿区煤炭回采率均值在 40% 左右,中小矿井回采率最低不足 10%,而世界煤炭回采率最高达 85%。粗放利用还造成了严重的环境污染。建设生态文明矿区,提高煤炭资源开采水平和利用效率,是缓解我国资源环境约束的重要任务。

二是实现矿区可持续发展的内在要求。我国一些因资源开发而建设起来的资源型城市,并没有得到快速发展,居民收入也没有快速增加,相反还要收拾资源粗放开发留下的“残局 ”;善后那些“后遗症”需要较大投入,成为一些资源富集城市或地区的负担。据有关统计,我国共有煤炭、森工、石油等资源型城市 118 个。尽管国家对 69 个资源枯竭型城市(县、区)投入了大量资金,但接续产业缺乏,转型发展难度较大,实施效果较为有限。因此,建设生态文明矿区,推广煤炭资源绿色开发,降低废弃物排放强度乃至实现零排放,是矿区乃至资源型城市可持续发展的内在要求。

三是提高矿工和周边居民生活福祉的重要途径。习近平总书记指出,“良好生态环境是最公平的公共产品,是最普惠的民生福祉。”改变资源不合理开采带来的生态破坏,转变一些矿区空气、水资源、土地、植被等与生活紧密相关的基础条件破坏的“后遗症”,避免居民日常生活和身体健康受到不良影响,必须改变以往将资源挖走、而不管不顾资源产地可持续发展的做法,并要统筹企业发展与地方的关系,形成合理的利益分配机制,

■(下转第46 页)

Newspapers in Chinese (Simplified)

Newspapers from China

© PressReader. All rights reserved.