我國(guó)煤炭能源困境分析及建議

王 斌

(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京10083)

目前我國(guó)主要以煤炭作為工業(yè)的能源基礎(chǔ)，煤炭工業(yè)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源支柱。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，煤炭資源的不合理開發(fā)等問題對(duì)我國(guó)的環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆的危害。黨的十八大指出，國(guó)家不僅要加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)，政治，文化，社會(huì)建設(shè)，更應(yīng)把生態(tài)文明放在第一位，構(gòu)建一個(gè)美麗的中國(guó)。推進(jìn)煤炭工業(yè)的生態(tài)文明建設(shè)有利于促進(jìn)我國(guó)煤炭能源的可持續(xù)發(fā)展，加快美麗中國(guó)的建設(shè)進(jìn)程。

1 我國(guó)煤炭資源開發(fā)利用形勢(shì)

我國(guó)以煤炭為主要能源結(jié)構(gòu)的國(guó)家，煤炭資源在全球煤炭資源中占據(jù)舉足輕重的地位，儲(chǔ)量多、分布廣、煤質(zhì)較好、品種比較齊全。雖然我國(guó)可替代煤炭的能源資源品種雖多，但在短期內(nèi)對(duì)有較快發(fā)展，但仍存在許多制約因素，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)還會(huì)大大低于煤炭在能源總量中的比重，煤炭依然是我國(guó)最主要的能源。當(dāng)前我國(guó)煤炭資源在開發(fā)利用方面具有以下特點(diǎn)。

1.1 煤炭產(chǎn)量繼續(xù)保持增長(zhǎng)勢(shì)頭

從主要產(chǎn)煤省區(qū)煤炭生產(chǎn)情況看，晉陜蒙、河南等省區(qū)煤炭企業(yè)兼并重組、資源整合與小煤礦技術(shù)改造礦井陸續(xù)進(jìn)入投產(chǎn)期，產(chǎn)量增長(zhǎng)勢(shì)頭不減。全國(guó)10個(gè)億噸級(jí)產(chǎn)煤省產(chǎn)量情況如表1所示。

1.2 煤炭產(chǎn)能建設(shè)超前

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)分析，“十一五”以來，全國(guó)煤炭固定資產(chǎn)投資2.2萬億元，新增煤炭產(chǎn)能20.3億t，新建的一大批大型現(xiàn)代化煤礦，剔除六年間淘汰的落后產(chǎn)能5.25億t，截止到2011年末全國(guó)煤炭產(chǎn)能39億t(提前3年達(dá)到了“十二五”規(guī)劃目標(biāo))，在建規(guī)模11.08億t。

表1 全國(guó)煤炭產(chǎn)量達(dá)到億噸級(jí)省(區(qū))

1.3 以煤為主的能源結(jié)構(gòu)較難改變

從我國(guó)化石能源資源賦存情況看，截至2011年全國(guó)已探明煤炭資源總量達(dá)到1.3萬億t，煤炭在我國(guó)化石能源資源儲(chǔ)量構(gòu)成中占94.14%，石油占2.08%，天然氣占1.78%。我國(guó)煤炭資源不僅總量豐富、且分布廣泛、品種齊全，這些客觀條件決定了在今后較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)我國(guó)以煤炭為主要能源的格局很難改變。

1.4 煤炭仍將是我國(guó)能源安全的基礎(chǔ)

據(jù)相關(guān)資料，2012年我國(guó)石油表觀消費(fèi)量4.8億t[1]。其中進(jìn)口2.72億t，同比增長(zhǎng)7.1%，增速提高0.3%，原油對(duì)外依存度達(dá)到了56.9%，比2011提高了1.3%。全年天然氣表觀消費(fèi)量1500億m3。其中進(jìn)口天然氣442億m3(其中LNG201億m3、管道氣241億m3)，同比增長(zhǎng)38%；天然氣對(duì)外依存度約為29.5%，比2011年提高了5%。石油、天然氣對(duì)外依存度大幅提高，從保障國(guó)家能源安全穩(wěn)定供應(yīng)考慮，煤炭依然是我國(guó)能源安全的基礎(chǔ)。

2 當(dāng)前生態(tài)文明下我國(guó)煤炭工業(yè)存在的問題

2.1 煤炭資源開發(fā)對(duì)水資源的破壞和影響

煤炭資源開發(fā)需要要消耗大量的水。據(jù)中國(guó)科學(xué)院報(bào)道，消耗2.54m3的地下水才能開采出1t煤[1]。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各行業(yè)對(duì)煤礦的需求也越來越大，煤炭開采造成了很多破壞，浪費(fèi)了大量的水。

煤炭開采對(duì)水資源破壞主要表現(xiàn)為主要有兩個(gè)方面，分別是礦區(qū)水井的枯竭和水資源的污染。造成礦區(qū)水井枯竭的原因主要是煤炭開采過程中疏干漏斗的大規(guī)模形成。礦區(qū)為確保地下水位位于礦體下方，通常會(huì)將礦坑排水貫穿于煤炭開采的過程。然而礦區(qū)的地下水位會(huì)隨著礦坑積水的排出而逐漸變低，此時(shí)就會(huì)形成疏干漏斗。疏干漏斗的大規(guī)模形成會(huì)造成礦區(qū)水井的干枯，從而影響周圍居民的用水。煤炭開采過程中會(huì)產(chǎn)生大量的礦井廢水、煤泥水、酸性淋溶水以及其他的工業(yè)廢水,如果這些廢水直接排放，不僅會(huì)污染煤礦區(qū)的地下水，同時(shí)還會(huì)污染煤礦周邊的地表水及江河水體，給當(dāng)?shù)鼐用竦挠盟约吧鷳B(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的損害。

此外，煤炭開采會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵及矸石，粉塵和矸石不僅會(huì)造成礦井附近植物的死亡，還會(huì)直接污染居民的飲用水。煤炭開采過程中會(huì)產(chǎn)生大量的礦井廢水、煤泥水、酸性淋溶水，以及其他的工業(yè)廢水,這些廢水不僅污染了煤礦區(qū)的地下水，同時(shí)還會(huì)污染煤礦周邊的地表水及江河水體，給當(dāng)?shù)鼐用竦纳钣盟畮韲?yán)重的影響。

2.2 煤炭資源開采對(duì)空氣環(huán)境的影響

目前我國(guó)大多數(shù)的煤礦規(guī)模小，煤礦開采技術(shù)水平低，通風(fēng)設(shè)施不完善。

煤炭在開采、加工、轉(zhuǎn)化和冶煉的過程中會(huì)產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)如氮氧化物、二氧化硫等空氣污染物。近幾年來隨著煤炭需求量的增加，氮氧化物、二氧化硫等空氣污染物的排放量也在快速增加。受煤炭開采技術(shù)的制約，很多礦井在開采時(shí)沒有相應(yīng)的脫硫技術(shù)，導(dǎo)致很多含硫氣體的產(chǎn)生。此外，燃煤發(fā)電廠會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳，從而產(chǎn)生溫室效應(yīng)。

目前我國(guó)煤炭工業(yè)的有害氣體排放量已經(jīng)達(dá)到了73.13萬t/a[2]。煤炭在開采、加工、轉(zhuǎn)化和冶煉的過程中產(chǎn)生的氮氧化物、二氧化硫等空氣污染物會(huì)隨著大氣的流動(dòng)形成大面積空氣污染的發(fā)生。由于我國(guó)煤炭開采技術(shù)水平還比較落后，還不能有效的利用難治、難選煤炭資源,不僅會(huì)造成煤炭資源的浪費(fèi)，同時(shí)還會(huì)進(jìn)一步造成空氣污染。

2.3 煤炭資源開發(fā)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響

煤炭資源的過度開采結(jié)局是水土的大量流失。據(jù)資料顯示[4]，開采1 億t煤炭就會(huì)造成245 km2的水土流失。此外，煤碳資源的過度開采還會(huì)造成土地的大量塌陷。煤窯的無序開采會(huì)導(dǎo)致圍巖應(yīng)力平衡破壞，平衡破壞將導(dǎo)致漏斗狀塌陷坑、地陷盆地和階梯狀斷裂地表塌陷災(zāi)害的發(fā)生。煤礦的無序開采還會(huì)造成煤礦周邊巖體應(yīng)力平衡狀態(tài)的破壞，平衡狀態(tài)的破壞會(huì)導(dǎo)致漏斗狀塌陷坑、地面塌陷盆地和臺(tái)階狀斷裂等地面塌陷災(zāi)害的發(fā)生。

煤礦開采后會(huì)形成采礦空區(qū),采礦空區(qū)的形成往往會(huì)使周圍地基承重能力的下降，礦區(qū)地表的平衡受損,進(jìn)而導(dǎo)致山地滑坡、山體開裂、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2012年，山西煤礦采空區(qū)2萬km2，這是山西全省占總面積的八分之一。而私挖濫采造成的塌陷、裂縫土地，污染損毀土地已達(dá)120km2之多。山西省已造成累計(jì)1萬km2的礦區(qū)塌陷，2000 多個(gè)自然村地質(zhì)次生災(zāi)害的發(fā)生[3]。

2.4 煤炭資源開發(fā)引發(fā)的其他問題

粗放式煤炭工業(yè)造成的負(fù)面效應(yīng)不僅在于環(huán)境污染。在經(jīng)濟(jì)上，這種單一的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)實(shí)際限制了其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)經(jīng)濟(jì)動(dòng)蕩的承受能力也弱。由于我國(guó)的政治經(jīng)濟(jì)體制現(xiàn)狀，低端的煤炭供給，并不能帶來很大的效益。另外，煤炭開采本身是高危工種，礦難頻發(fā)，奪去許多鮮活的生命，也給社會(huì)增加不穩(wěn)定因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年，山西全省共有83人“因煤而死”，死亡人數(shù)同比上升一成多[6]。

3 推進(jìn)煤炭工業(yè)的生態(tài)文明建設(shè)的措施

3.1 完善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)補(bǔ)償制度

首先，政府應(yīng)制定具有針對(duì)性的礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)補(bǔ)償體系，加大對(duì)環(huán)境治理的資金投入，明確煤礦企業(yè)的得生態(tài)修復(fù)責(zé)任，建立恢復(fù)補(bǔ)償監(jiān)督管理體系，處理好廢棄礦山的遺留問題以及居民補(bǔ)償?shù)膯栴}。其次，可將生態(tài)補(bǔ)償市場(chǎng)化，將煤炭和生態(tài)恢復(fù)同時(shí)進(jìn)行資產(chǎn)管理，將生態(tài)恢復(fù)產(chǎn)權(quán)化，并設(shè)置明確的產(chǎn)權(quán)主體。最后，將生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化，生態(tài)補(bǔ)償應(yīng)包括已經(jīng)廢除礦山及正在使用礦山的環(huán)境損害賠償費(fèi)用。通過對(duì)礦區(qū)環(huán)境損害和生態(tài)環(huán)境進(jìn)行綜合的評(píng)估，制定統(tǒng)一的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，各煤炭企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

3.2 加強(qiáng)煤炭資源開發(fā)監(jiān)督指導(dǎo)

建立煤炭資源綠色價(jià)值核算體系，綠色把煤炭資源消耗、環(huán)境損害、生態(tài)效益納入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展評(píng)價(jià)體系，作為煤礦區(qū)黨政主要領(lǐng)導(dǎo)干部實(shí)績(jī)考核的重要內(nèi)容，并與相關(guān)單位年終考核、評(píng)先評(píng)優(yōu)及干部任用掛鉤，接受同級(jí)人大的法律監(jiān)督和政協(xié)的民主監(jiān)督。建立生態(tài)文明建設(shè)重點(diǎn)工作督查點(diǎn)評(píng)機(jī)制，及時(shí)將督查情況向社會(huì)公布。

3.3 推進(jìn)煤炭綠色開采技術(shù)

大力推進(jìn)煤炭綠色開采技術(shù)，不僅可以節(jié)約大量的煤炭資源，還可以減少煤炭資源開發(fā)對(duì)環(huán)境的損害。煤炭地下氣化技術(shù)是目前值得推廣的綠色開采技術(shù)，主要是指將氣化劑注入煤層，使煤炭與氣化劑在地表下的煤層進(jìn)行反應(yīng)，最終產(chǎn)生可燃?xì)怏w往地面輸送[5]。這種開采技術(shù)可以將煤炭開采技術(shù)向化學(xué)開采技術(shù)轉(zhuǎn)變，不僅經(jīng)濟(jì)效益高，而且對(duì)環(huán)境的污染小。循環(huán)流化床潔凈煤技術(shù)是由清華大學(xué)開發(fā)的一項(xiàng)煤炭綠色開采技術(shù)，這種技術(shù)不僅可以有效地進(jìn)行脫硫，減少含硫化合物對(duì)環(huán)境的污染，還可以節(jié)約大量的優(yōu)質(zhì)煤[6]。大力推進(jìn)煤炭綠色開采技術(shù)可以避免“先污染后治理”的開采模式，從源頭上解決煤炭工業(yè)對(duì)環(huán)境的污染問題。

3.4 大力發(fā)展煤炭循環(huán)經(jīng)濟(jì)

發(fā)展煤炭循環(huán)經(jīng)濟(jì),可以循環(huán)使用不可再生的資源，有利于減少環(huán)境污染，推進(jìn)煤炭工業(yè)的生態(tài)文明建設(shè)。煤炭企業(yè)可以借助煤炭資源的平臺(tái)，對(duì)煤炭進(jìn)行深加工,并對(duì)礦區(qū)廢棄物進(jìn)行綜合利用，優(yōu)化煤炭產(chǎn)業(yè)鏈。煤礦企業(yè)可以綜合利用煤炭開采過程中產(chǎn)生的煤矸石等進(jìn)行發(fā)電，實(shí)現(xiàn)煤炭資源利用的最優(yōu)化。

3.5 走煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型之路

走煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型之路是指煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、生態(tài)修復(fù)、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、民生改善四大領(lǐng)域。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型主要是指與一切可合作的行業(yè)進(jìn)行資源的整合，如建立高硫煤清潔利用油化電熱一體化生產(chǎn)方式；與電力公司合作，大力發(fā)展火電項(xiàng)目，積極培養(yǎng)項(xiàng)目?jī)?chǔ)備和專業(yè)人才，由“賣煤”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拜旊姟苯?jīng)營(yíng)模式；建設(shè)加氣站，把運(yùn)煤通道變成清潔通道等。

3.6 加強(qiáng)采煤塌陷區(qū)綜合治理

對(duì)于新建煤炭開發(fā)項(xiàng)目，要加強(qiáng)加強(qiáng)礦區(qū)開發(fā)建設(shè)生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)，把采煤塌陷對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響降低到最低限度。對(duì)于歷史已經(jīng)形成的采空區(qū)，按照“誰投資、誰受益”的原則，加大采煤塌陷區(qū)治理和棚戶區(qū)改造力度，推行“政府主導(dǎo)、企業(yè)主體、社會(huì)參與、市場(chǎng)運(yùn)作”的生態(tài)文明建設(shè)模式。

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