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      王雙明院士:煤炭開(kāi)采對環(huán)境的影響可以減小

      發(fā)布時(shí)間:2023-09-09

      在非化石能源尚不能安全可靠替代傳統能源的情況下,煤炭仍承擔著(zhù)能源安全兜底重任,認清能源資源稟賦就顯得尤為重要。

      “長(cháng)期以來(lái),大家習慣于用‘富煤、缺油、少氣’來(lái)形容我國能源資源稟賦,客觀(guān)分析不同能源資源及其消費貢獻,我認為使用‘缺油、少氣、相對富煤’,更契合我國能源資源的實(shí)際情況”。近日在一場(chǎng)學(xué)術(shù)研討會(huì )上,中國工程院院士王雙明講到上述觀(guān)點(diǎn)。記者就此展開(kāi)了采訪(fǎng)。

      王雙明提出,“富煤”只是相較于國內油氣資源量而言,放眼全球范圍,我國人口大約占世界總人口的20%,已探明煤炭?jì)α?/a>卻只占世界探明儲量的11%,人均煤炭資源為世界平均水平的42.5%,并不能算“富”。而在非化石能源尚不能安全可靠替代傳統能源的情況下,煤炭仍承擔著(zhù)能源安全兜底重任,認清能源資源稟賦就顯得尤為重要。

      實(shí)際可支撐量尚不確定

      客觀(guān)分析我國不同能源資源的稟賦特點(diǎn),對于推進(jìn)“雙碳”目標穩步實(shí)現具有重要現實(shí)意義。王雙明用一組數據進(jìn)行了詳細闡述:截至2021年底,我國石油、天然氣剩余探明技術(shù)可采儲量分別為36.89億噸、6.33萬(wàn)億立方米,煤炭證實(shí)儲量與可信儲量之和為2078.85億噸。

      “從化石能源資源總量來(lái)看,煤炭大約占到94%,相比石油2.5%、天然氣3.5%,煤炭資源量的確比較豐富?!钡赋?,“我們要注意,2078.85億噸是我國煤炭資源的地質(zhì)儲量,從地質(zhì)儲量到工業(yè)儲量,再到可采儲量,后采出原煤,必然會(huì )一層一層打折扣。比如,現在越來(lái)越多使用機械化、自動(dòng)化方式采煤,相比過(guò)去大不同,是厚度1.2米以下的煤層難以使用機械化設備規?;_(kāi)采,這部分資源恰恰包含在2078.85億噸中。在‘雙碳’目標下,生態(tài)紅線(xiàn)等約束進(jìn)一步強化,也影響著(zhù)煤炭可供開(kāi)發(fā)量??紤]類(lèi)似種種因素,剩余可采量到底能夠支撐多久,目前還要打個(gè)問(wèn)號?!?/p>

      王雙明提出,我國非化石能源理論總量豐富,但生產(chǎn)實(shí)踐表明,現階段還存在規模大、產(chǎn)出低、貢獻小等問(wèn)題,短期內難以成為主體能源。在此背景下,煤炭安全保供依然責任重大。實(shí)際數據對此也有印證,2010-2019年,煤炭占我國一次能源消費的比重出現明顯下降,每年降幅都超過(guò)1%。但從2019年起,降幅收窄到1%以?xún)?,到?022年,浮動(dòng)由前一年下降0.8%轉為增加0.2%?!翱傮w來(lái)看,煤炭消費占比一直在小幅下降,消費量卻仍在高位震蕩。要確保安全穩定供應,前提是客觀(guān)認識我國能源資源稟賦現狀?!?/p>

      煤可發(fā)揮保供以外作用

      在王雙明看來(lái),對煤的關(guān)注不能放松。即便實(shí)現碳達峰,煤炭消費量迎來(lái)拐點(diǎn),其仍會(huì )占據一席之地。屆時(shí),煤炭將由“主體能源”向“支撐性能源”保障地位轉變,作為戰略性礦產(chǎn)資源的作用隨之提升,發(fā)揮出保供以外的多重效用——

      一是生產(chǎn)煤基特種燃料的戰略性資源?!懊菏巧a(chǎn)油氣的重要原料。到‘十四五’末,我國規劃建成煤制油產(chǎn)能1200萬(wàn)噸,煤制氣產(chǎn)能150億立方米?!蓖蹼p明表示,要做好煤制油氣戰略基地規劃布局和管控,立足國內,挖掘發(fā)揮煤炭資源的油氣資源潛力,以增加油氣供給,降低油氣對外依存風(fēng)險。

      二是生產(chǎn)煤基化工產(chǎn)品的重要原料。王雙明稱(chēng),煤化工是利用煤中的碳、氫、氧元素,與蒸汽、空氣、氧氣等,在一定溫度及壓力下組合反應生產(chǎn)不同的化工產(chǎn)品,實(shí)際上是對碳進(jìn)行部分固定?!斑@是提高煤炭清潔利用的有效途徑,碳達峰后效果更加突出。預測到2025年,我國化工領(lǐng)域耗煤年均復合增長(cháng)率約2.88%,2025-2030年,煤化工年耗煤量將達到4.5億-5億噸?!?/p>

      在更廣泛的領(lǐng)域,煤炭還可作為短期內難以替代的鋼鐵生產(chǎn)爐料,消納新能源的調峰能源,是具有封存二氧化碳潛力的重要層狀礦產(chǎn)資源。王雙明舉例,研究二氧化碳地質(zhì)封存所需的基礎地質(zhì)條件,據此選取適合封存的礦區,實(shí)現采煤與二氧化碳礦井封存一體化,相當于把采煤變成構筑二氧化碳封存空間的過(guò)程,具有重大科學(xué)意義和應用前景,能夠實(shí)現“煤炭從哪兒來(lái),煤炭利用產(chǎn)生的固廢和二氧化碳回到哪兒去”。

      相比油氣資源,煤的固體屬性讓其便于存儲。存煤成本優(yōu)勢明顯,在遭受自然災害、戰爭等影響時(shí),還具有安全優(yōu)勢。王雙明表示,煤炭也是可實(shí)現經(jīng)濟、安全存儲的能源資源,其戰略?xún)淞Χ任磥?lái)將加強。

      推動(dòng)減損開(kāi)采至關(guān)重要

      煤炭重任在肩,但不可否認,其開(kāi)發(fā)過(guò)程會(huì )對生態(tài)環(huán)境造成擾動(dòng)。在發(fā)揮作用的同時(shí),減損亦是現實(shí)壓力。

      “例如我國14個(gè)大型煤炭基地,有6個(gè)分布在黃河流域中下游,這部分原煤產(chǎn)量占總產(chǎn)量的70%左右。這些地區大短板是降雨量少、蒸發(fā)量大,生態(tài)環(huán)境脆弱是大制約。再如目前,我國煤炭產(chǎn)能主要集中在晉陜蒙地區,開(kāi)發(fā)西部煤炭資源已成為保障能源安全的重大需求。但西部地處干旱、半干旱地區,水資源匱乏,地表植被稀少,生態(tài)環(huán)境本就脆弱,采煤與環(huán)境保護矛盾突出?!蓖蹼p明坦言,考慮到煤炭開(kāi)發(fā)產(chǎn)生的采動(dòng)損害及碳排放,如何適應綠色低碳大勢,已成為必須破解的重大技術(shù)難題。

      致力于鄂爾多斯盆地礦區地質(zhì)環(huán)境保護工作20多年,王雙明提出“減損開(kāi)采”理念。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是減少煤炭開(kāi)采對環(huán)境的影響。

      “我們多年調研發(fā)現,地表生態(tài)系統與地下水位關(guān)系密切,地下水埋藏既不能太深,也不能太淺,否則會(huì )帶來(lái)鹽漬化、沙化等一系列問(wèn)題。在這樣的區域采煤,主要環(huán)境目標就是保護好地下水位,大程度降低對地下水位的影響?!蓖蹼p明解釋?zhuān)瑴p損開(kāi)采首先分析制約煤炭綠色開(kāi)發(fā)的地質(zhì)因素,研究維系礦區生態(tài)環(huán)境的主要地質(zhì)條件。在此基礎上,揭示采煤對地質(zhì)條件的損害機理,構建分類(lèi)減損地質(zhì)工程技術(shù)體系。

      王雙明還告訴記者,在煤層與地下含水層之間,原本存在著(zhù)一部分隔水層,可起到保水作用。煤炭開(kāi)采的主要特點(diǎn)是會(huì )形成地下空間并引發(fā)應力場(chǎng)變化,從而損害隔水層的隔水性,維系生態(tài)系統的地下水流向采空區,導致水位下降和生態(tài)退化?!皽p損開(kāi)采正是以防止隔水巖層損害為目標,以煤與水共生地質(zhì)特征研究為基礎,實(shí)現保水采煤?!?/p>


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