高质量发展背景下煤炭行业低碳科技创新发展研究.pdf

高质量发展背景下煤炭行业低碳科技创新发展研究张晓敏(山西大同大学山西 大同)摘 要:本文从煤炭行业低碳发展的现状入手分析了煤炭行业低碳技术创新存在的问题提出了在新时代高质量发展背景下煤炭行业低碳科技创新的主要方向最后提出了加强国家层面政策扶持、技术创新激励等建议关键词:高质量煤炭行业低碳科技创新中图分类号:.文献标识码:文章编号:()明确提出“我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段”年的 年前碳达峰行动方案、年关于进一步完善市场导向的绿色技术创新体系实施方案等一系列政策文件出台发展绿色低碳经济已成为我国实现高质量发展的关键环节 我国的能源结构在未来一段时间内仍然以煤为主为助力主体能源的创新发展我国先后设立了多个国家级煤炭科技创新研究机构提高煤炭能源的利用率、实现煤炭行业的绿色高效转型成为我国经济高质量发展的能源保障 分析煤炭行业低碳发展的现状与问题识别煤炭企业低碳科技创新的主要方向推动煤炭行业产业链关键低碳技术实现突破是我国实现能源高质量发展需要解决的重要问题 高质量发展背景下煤炭行业低碳科技研究背景作为世界第一的能源消费国我国在资源禀赋、技术基础、市场条件等方面具有明显优势但存在能源结构不合理、资源利用效率不高等问题 在能源结构中煤炭占比过高煤炭消费存在结构性问题 据统计我国的煤炭消费占一次能源消费的比重达 以上煤炭消费量已连续 年位居世界首位且呈现不断攀升的趋势 中国煤炭工业发展报告指出:年全国原煤产量同比增长.年原煤消费量同比增长.全国原煤生产单位增加值能耗为.标准煤/万元 在我国经济高质量发展的新形势下煤炭行业面临着实现从传统能源向清洁能源、从高碳向低碳、从粗放向集约等转变的新挑战 为了满足国民经济持续增长对清洁能源的需求和人民对美好生活的向往促进经济社会发展的全面绿色转型和生态文明建设国家先后发布了关于加快建设全国用能权交易市场的实施意见关于完善电力市场体系、推进电力市场化改革的若干意见关于深化电力体制改革的若干意见等政策文件 煤炭行业作为我国传统能源行业中的能耗和碳排放大户之一在“双碳”目标背景下面临着严峻挑战 因此如何采取有效措施优化煤炭行业低碳技术的创新模式、合理调整低碳技术创新的政策已成为新时代煤炭行业实现高质量发展的重要举措之一 煤炭行业低碳发展现状近年来我国煤炭行业距离实现“双碳”目标仍有很大差距但正在积极由高碳向低碳转型.清洁高效燃烧技术煤炭是我国的主体能源煤炭清洁高效燃烧技术的推广应用对能源低碳转型具有重要意义 提高燃煤的发电效率、降低煤耗、清洁高效利用能源已成为世界范围内减少碳排放的主要手段之一 煤电机组的煤耗控制是降低火力发电碳排放的重要途径而煤电机组煤耗主要由高效节能燃烧技术决定.煤机装备智能化升级煤炭工业信息化进程不断加快煤炭行业的智能化生产与管理水平不断提高 采用先进信息技术和物联网技术可实现煤矿生产系统与环境、安全等信息的实时监控、智能化控制和决策分析 目前全国煤矿采煤机械化的程度达到 以上掘进机械化程度达到以上.煤矿开采技术露天煤矿深孔爆破、充填采矿等绿色开采技术得到广泛应用高瓦斯矿井采用瓦斯抽放、防治水和采空区治理等措施实现了安全生产低瓦斯矿井采用排水降尘、排土场绿化等技术实现了绿色开采煤炭地下气化、低浓度瓦斯发电等新技术在煤矿安全生产、节能减排中发挥了积极作用煤层气综合利用技术及装备研发取得重大突破.煤炭资源清洁高效转化利用技术煤炭清洁高效转化利用是实现煤炭行业低碳发展的重要途径之一 截至 年底我国已建成煤制烯烃、煤制天然气、煤制油、煤制甲醇、煤制乙二醇等大型示范项目 多个形成了一批具有自主知识产权的核心技术和装备.碳捕捉与封存技术全球气候变化加剧环境污染和温室气体排放问题日益突出二氧化碳捕集与封存()技术成为世界各国公认的关键技术之一 存在的主要问题我国煤炭行业低碳技术创新还处于起步阶段目前存在以下问题:一是政府政策的扶持力度不够、政策协同性较差 近年来国家出台了一系列支持煤炭行业低碳发展的政策和法规如可再生能源法煤炭法等 但政策的出台较为分散未形成系统的煤炭行业低碳科技创新支持政策体系对低碳科技创新的支持力度不够 二是基础研究薄弱 受到资金、人才等原因影响我国煤炭行业的基础研究相对薄弱目前没有完整的煤矿绿色开采技术体系和相关标准规范体系煤矿绿色开采关键技术缺乏系统性和针对性 三是煤基能源转化利用的技术水平不高 煤炭清洁高效利用是实现“双碳”目标的重要途径之一是煤炭行业实现绿色低碳发展的核心技术 在煤基能源转化利用领域我国存在高效率低能耗转化利用技术水平不高、关键核心装备国产化程度较低等问题 四是我国煤炭清洁高效利用示范工程的建设进展缓慢煤基能源转化利用技术水平较低、成果转化率较低、成本较高、效益较差等问题突出 五是低碳科技创新平台建设不足 我国煤炭行业低碳科技创新平台的建设有待进一步加强在煤炭清洁高效转化及环境治理等领域缺乏统筹规划和布局规划 六是企业研发投入不足 我国煤炭企业的研发投入占营业收入的比例较低一般不足 同时企业研发投入力度不大大部分企业的研发投入力度低于全国平均水平企业研发经费支出主要集中在基础研究领域和应用技术研究领域大部分煤炭企业未建立起科技创新激励机制 七是低碳技术创新人才培养滞后于低碳产业的发展需求 我国煤炭清洁高效利用、煤基能源转化利用、煤基材料等领域急需高层次人才和高技能人才但煤炭行业科研人员的整体素质不高导致人才培养滞后于行业的发展需求 低碳技术创新方向.煤炭清洁高效转化在煤炭清洁高效转化方面我国已研发出煤炭热化学转化、煤制燃料和煤制清洁能源等一系列技术煤炭热化学转化技术包括干馏、气化和液化技术 目前我国主要通过干馏技术制备煤气和燃料油 近年来科技的不断进步干馏技术不断升级包括高温干馏、流化床干馏等工艺 在气化技术方面我国已开发出了一系列气化技术包括固定床、流化床、超临界等气化技术主要通过提高工艺的选择性和稳定性来提高煤的转化率 在液化工艺方面我国已经实现了煤基液体燃料的工业化生产 煤基液体燃料直接液化及联产合成气两种工艺正在研发过程中其中直接液化工艺把煤直接转化为液体燃料 未来的煤炭清洁创新技术应积极融入碳中和发展战略体系如新型能源体系、全网节能的管理体系、多元化绿色金融体系等.煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用是一种重要的节能减排技术与常规的天然气相比可有效提升煤与瓦斯的突出防治效果减少煤矿瓦斯的灾害事故提高煤矿的安全生产水平 我国煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用技术已实现产业化应用 为推动煤层气(煤矿瓦斯)抽采技术的发展和应用建议重点开展以下几方面的工作:加强煤炭开采过程中的地质构造作用规律研究 目前国内外对煤炭开采过程中地质构造作用规律的研究不够深入尚未形成统一的认识 开展煤层气(煤矿瓦斯)抽采与利用基础理论的研究 对煤炭开采过程中地质构造作用的规律与机制、煤层气(煤矿瓦斯)抽采机理及地质灾害防控等问题进行深入研究 加强煤层气(煤矿瓦斯)抽采工艺技术研发针对不同地质构造条件和煤储层的特征加强对多尺度地质构造作用规律及影响机制的研究.煤炭燃烧碳减排技术煤炭燃烧的过程中的排放与煤的发热值、煤中水分及煤中挥发分有关 其中提高发热值和水分含量可有效减少 排放煤中挥发分越高排放越低但是挥发分的提高将降低燃烧效率会生成大量的二次污染物 因此需要研究燃煤过程中挥发分、水分及碳氧化合物等关键因素的控制技术 煤粉颗粒度和燃煤水分对污染物排放及二氧化碳的生成有着重要影响 研究表明煤粉颗粒度越小燃烧效率越高煤粉颗粒度越大燃烧效率越低 因此研究低水分和小颗粒的煤粉燃烧技术具有重要意义 煤中挥发分是影响煤粉燃烧效率和污染排放的重要因素包括挥发分的释放规律、煤中挥发分与热值关系及挥发分释放过程中的热力学状态 政策建议党的报告明确提出要把生态文明建设放在突出地位融入经济建设、社会建设各方面和全过程努力建设美丽中国实现中华民族的永续发展.建立完善的低碳技术创新机制建立健全煤炭行业低碳技术的创新机制加大对煤炭行业低碳技术创新的支持力度优化科技投入结构提高科技资金的使用效率完善科研项目评价制度推进项目审批“放管服”改革提高政策的支持力度创新财税扶持政策和金融服务体系.加大国家层面政策扶持力度结合煤炭行业低碳技术发展的实际需求针对新能源发展趋势及面临的挑战研究制定煤炭行业低碳技术研发专项支持政策引导和支持煤炭企业和科研机构加大低碳技术的研发力度 通过政府财政补贴、税收优惠、信贷支持、担保补贴等方式支持煤炭行业低碳技术的研发与推广应用鼓励发展清洁能源及清洁利用产业.建立健全企业创新激励机制积极推进能源企业落实创新激励机制加大对煤炭行业企业的资金投入力度推动煤炭企业建立完善的创新管理制度和运行机制鼓励和支持煤炭行业企业采用新技术、新材料等推进节能减排.积极推动人才引进建立健全人才激励制度和绩效考核机制加大人才培养力度创新培养模式和方法建立煤炭行业人才交流平台积极推进煤炭行业“互联网”行动计划实施煤炭行业“互联网”行动计划项目.建立健全科研成果转化机制政府加强政策引导推进科研成果转化和产业化鼓励引导企业、高校及科研机构将科研成果评估后对外转让或技术合作建立健全科研成果交易平台鼓励社会资本进入科研成果的转化 高质量发展背景下煤炭行业低碳科技创新展望党的报告指出我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段要求我们必须坚定不移贯彻新发展理念加快建设现代化经济体系 在此背景下煤炭行业低碳转型、绿色发展势在必行 当前我国煤炭行业正处于向高质量发展阶段转变的关键时期对低碳技术的创新提出了新的要求 一是要加强对煤炭行业低碳技术创新的政策支持 在制定政策时要从实际出发重点支持符合国家战略、具有市场竞争力和国际影响力的低碳技术创新和应用示范项目在制定相关政策时要鼓励煤炭企业加强低碳技术创新和成果转化在制定政策时要明确激励机制、资金支持机制等 二是要加大关键低碳技术的攻关力度 我国能源行业长期以煤为主能源结构偏重且不合理 随着经济社会的发展和科技的进步我国正在向清洁低碳的能源体系转变 因此必须大力推进煤炭清洁高效利用重大工程建设重点突破一批煤炭清洁高效利用和转化核心关键技术、重大技术装备及重大示范项目 三是要加强低碳科技创新人才的培养和引进 低碳技术创新需要大量的人才作为支撑和保障 目前我国碳排放基数较大、节能减排压力大、煤炭行业仍处于转型升级期等现实情况对人才需求产生了一定影响 因此必须加强人才培养和引进全面提升低碳科技创新水平四是要积极探索新的煤炭科技创新模式 加强与高校、科研院所和企业的合作与交流加强科技创新平台建设和科研成果转化机制建设等推动产学研的深度融合创新完善低碳科技创新的激励机制加大国家财政对低碳技术研发的支持力度探索建立以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系积极鼓励社会资本进入低碳科技创新领域加强国际合作与交流等参考文献:杨玲刘韫漪.生态文明建设背景下煤炭地勘企业优化产业布局的思考.化工矿产地质():.袁亮.我国煤炭主体能源安全高质量发展的理论技术思考.中国科学院院刊():.刘万波.“双碳”目标下煤炭企业高质量发展路径思考.中国煤炭工业():.基金项目:年度山西省哲学社会科学规划课题山西省低碳科技创新政策体系研究()作者简介:张晓敏()女 山西大同人 硕士 助教 研究方向:创新与创业投资、绿色经济