深入推進(jìn)煤炭行業(yè)節(jié)能減排

唐艷

摘 要：煤炭在我國能源消費結(jié)構(gòu)中占據(jù)著主體地位以及煤炭在開發(fā)、運輸、利用等過程中產(chǎn)生的污染對生態(tài)環(huán)境造成的嚴(yán)重影響，決定了煤炭在節(jié)能減排中肩負(fù)著重大的責(zé)任。最大限度地提高煤炭資源的利用效率，促進(jìn)煤炭清潔、高效、綜合利用是實現(xiàn)煤炭行業(yè)節(jié)能減排的有效路徑。

關(guān)鍵詞：煤炭 節(jié)能減排 資源利用效率 煤炭洗選 綜合利用

中圖分類號：F416.21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1004-4914（2017）01-049-03

一、煤炭行業(yè)節(jié)能減排的必要性與緊迫性

節(jié)能減排是應(yīng)對資源環(huán)境約束和環(huán)境氣候變化挑戰(zhàn)的必然選擇，是實現(xiàn)中國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重大舉措。中國現(xiàn)在已超過美國成為了世界第一大二氧化碳排放國，同時作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，我國節(jié)能減排壓力巨大。

煤炭作為一種常規(guī)的化石能源，在世界能源消費結(jié)構(gòu)中占有重要地位。在2013年世界能源消費增量中，煤炭是增長最快的能源品種，占全球能源消費增量的57.8%。在中國，煤炭是我國的主體能源和重要的工業(yè)原料。近三年來煤炭消費占我國一次能源的比重以每年1%的速度下降，但2013年煤炭仍為中國提供了超過66%的一次能源消費和76%的電力消費。由于煤炭消費基數(shù)巨大，即使中國經(jīng)濟(jì)增長放緩，能源需求增速下降，依然意味著對其有著強(qiáng)大的依賴壓力。

中國具有“富煤、貧油、少氣”的能源稟賦特點，國家亦提出調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)，降低煤炭消耗比例，大力發(fā)展清潔能源，但受制于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等因素的影響，非化石能源未來供應(yīng)能力還存在不確定性，因此，未來相當(dāng)一段時間內(nèi)煤炭對我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和能源的安全仍將至關(guān)重要，煤炭仍是我國的主體能源，煤炭的利用必將作為我國能源戰(zhàn)略的重點。

然而不可否認(rèn)的是，煤炭在開發(fā)、利用、運輸?shù)冗^程中產(chǎn)生的污染對環(huán)境造成的嚴(yán)重影響已成為煤炭消費的最大負(fù)面效應(yīng)。當(dāng)前，煤炭開采對生態(tài)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)為地表沉陷、水資源破壞、煤矸石堆積、水土流失、植被破壞、濕地縮減、大氣和水環(huán)境污染等。煤炭在儲、裝、運過程產(chǎn)生的環(huán)境污染主要表現(xiàn)為煤塵飛揚。與煤炭生產(chǎn)、運輸相比，煤炭利用對環(huán)境的影響更大。煤炭在利用過程中向環(huán)境釋放了大量二氧化硫、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)化合物、懸浮顆粒物等大氣污染物和二氧化碳等溫室氣體。研究表明，燃煤利用過程中排放的二氧化硫、氮氧化物和顆粒物分別占全部人為源排放量的94%、60%和70%左右，是主要的大氣污染物來源。二氧化碳溫室氣體導(dǎo)致全球氣候逐漸變暖，由二氧化硫、氮氧化物及煙塵形成的PM2.5引發(fā)霧霾天氣，這些嚴(yán)重威脅著人類的生存和發(fā)展。

因此，煤炭產(chǎn)業(yè)在節(jié)能減排中肩負(fù)著重大的責(zé)任，按照“節(jié)約、清潔、安全”的能源戰(zhàn)略方針，煤炭產(chǎn)業(yè)需要大幅度地提高資源的利用效率。推進(jìn)煤炭的清潔高效開發(fā)與利用，是煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，也是建設(shè)生態(tài)文明的必然要求。

二、煤炭行業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀分析

“十二五”以來，煤炭行業(yè)通過大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，節(jié)能減排工作取得了新的成效。一方面，表現(xiàn)在資源綜合利用水平上升。2014年，煤矸石發(fā)電裝機(jī)容量突破3000萬千瓦，比2010年提高15.38%；利用煤矸石4.92億噸，折合5600萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，提高34.8%；全年瓦斯抽采量170億立方米，礦井水利用量44.4 億立方米，分別提高88.9%、23.3%（表1）。2014年礦井水利用率超過67%，比2010年提高8個百分點。2015年全年原煤入選能力26億噸，原煤入選率65.9%，比2010年提高15個百分點（表2）。煤矸石綜合利用率達(dá)到64.2%，提高2.8個百分點；礦井抽采瓦斯利用率達(dá)到46.4%，提高15.7個百分點；土地復(fù)墾率達(dá)到47%，提高9個百分點。另一方面，能源利用效率不斷提高，節(jié)能降耗取得新突破。大中型煤礦原煤生產(chǎn)綜合能耗、生產(chǎn)電耗分別比2010年下降14.6%、14.8%。

近年來煤炭行業(yè)依靠科技進(jìn)步、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、延伸產(chǎn)業(yè)鏈、加強(qiáng)資源綜合利用等方式方法，節(jié)能減排工作取得了明顯成效。然而，通過2015年各項指標(biāo)的實際數(shù)值與2015年原計劃實現(xiàn)的目標(biāo)數(shù)值進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)，除原煤入選率完成目標(biāo)值，其他多項指標(biāo)并未能實現(xiàn)“十二五”計劃目標(biāo)，一些指標(biāo)甚至距離計劃還有較大的差距，如礦井瓦斯利用率，計劃目標(biāo)值為60%，而實際值僅為46.4%。另外，采煤沉陷土地復(fù)墾率較上年不但沒有提高，反而大幅下降，說明礦區(qū)在生態(tài)環(huán)境修復(fù)與治理方面的工作還需進(jìn)一步穩(wěn)固、扎實。

三、煤炭清潔高效利用存在的問題

（一）煤炭開采以粗放式為主，資源利用效率低

我國煤炭開采仍以粗放式為主，資源浪費嚴(yán)重。企業(yè)在超強(qiáng)度開采過程中往往急功近利，“采厚棄薄”、超環(huán)境容量開采、私挖濫采的現(xiàn)象非常普遍。三個指標(biāo)可以大致反映我國煤炭資源粗放開采導(dǎo)致低效利用的程度：一是煤炭回采率整體水平低下。由于我國煤炭資源在開采規(guī)模、采煤方法、技術(shù)裝備水平上的差別，不同類別的煤炭企業(yè)資源回收的水平差異較大。據(jù)統(tǒng)計，近年來我國大礦區(qū)煤炭回采率均值為30%～40%，中小型礦井回采率最低不足10%。而世界煤炭回采率最高為85%。我國煤炭回采率不到國際先進(jìn)水平的50%，可見兩者之間的差距之大。煤炭一般生成時間為1億-3億年，較低的回采率意味著我國每年浪費了超出當(dāng)年可采煤數(shù)量一半以上的不可再生資源。二是煤炭儲采比很低。根據(jù)2013年《BP世界能源統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)，2012年世界煤炭儲采比為112年，美國為257年，俄羅斯443年，而中國僅有31年。三是采煤機(jī)械化程度發(fā)展不平衡，小型煤礦采煤機(jī)械化程度較低。截至2012年底，全國采煤機(jī)械化程度達(dá)80.1%，掘進(jìn)裝載機(jī)械化程度為55.8%。一些大型煤礦的采煤機(jī)械化程度達(dá)到95%以上，而小型煤礦的采煤機(jī)械化程度卻只有40%左右。大量存在的小型煤礦采用較為原始的方式進(jìn)行開采，使得煤炭資源浪費在所難免。造成我國煤炭資源回采率低下的原因既包括受煤炭資源賦存條件限制的自然因素，也包括煤炭產(chǎn)業(yè)集中度低、煤炭資源管理工作滯后、政府監(jiān)管不到位、礦井原始設(shè)計存在缺陷以及中小煤礦采煤方法落后等人為因素。

（二）動力煤洗選比重偏低，煤炭價值不高

2015年我國原煤入選率達(dá)65.9%，盡管較十年前已有長足的進(jìn)步，但與發(fā)達(dá)國家85%～100%相比仍然較低，尤其是動力煤，入選比重尚不足50%。大量原煤直接燃燒不僅造成熱能轉(zhuǎn)換率低、污染嚴(yán)重，而且未經(jīng)加工的大量原煤長距離運輸，也造成運力的嚴(yán)重浪費與煤炭消費地的環(huán)境污染。

動力煤入選率不高的主要原因在于市場供需雙方不強(qiáng)烈。一方面，對于煤炭市場中的消費者——燃煤用戶而言，購買優(yōu)質(zhì)洗選煤意味著承擔(dān)較高的生產(chǎn)成本，而收益則是由于燃燒效率提高帶來的設(shè)備壽命延長和環(huán)境效益改善。當(dāng)排污費和超量污染物排放罰款數(shù)額較低時，使用優(yōu)質(zhì)煤所帶來的環(huán)境收益無法抵銷因價格提高所增加的成本時，燃煤用戶自然就沒有使用洗精煤的動力了?，F(xiàn)實中我國排污費及罰款數(shù)額不高，部分地方環(huán)境執(zhí)法不嚴(yán)，這必然導(dǎo)致用煤企業(yè)沒有強(qiáng)大的壓力和動力去使用洗選煤。另一方面，對于煤炭市場中的生產(chǎn)者——煤炭企業(yè)而言，盡管實施動力煤洗選存在一定的利潤空間，但有限的經(jīng)濟(jì)效益難以推動煤炭生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行動力煤洗選的積極性。

此外，其他因素也對動力煤洗選產(chǎn)生一定的阻礙作用。一是煤炭商品技術(shù)法規(guī)強(qiáng)制作用有限。國家最新發(fā)布并實施的《商品煤質(zhì)量管理暫行辦法》對商品煤質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)制訂較為寬松，使得該技術(shù)法規(guī)實質(zhì)性的約束作用不大，從而無法對洗選煤比例的提高從法律強(qiáng)制層面給予煤炭生產(chǎn)者和使用者足夠的壓力。二是缺乏健全的煤炭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系。針對發(fā)電、煉焦、工業(yè)鍋爐、民用等不同用途的商品煤，亟待完善科學(xué)適用的系列產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，并對其質(zhì)量提出具體要求進(jìn)而規(guī)范之。三是缺乏公正的第三方質(zhì)量檢驗機(jī)構(gòu)。當(dāng)前第三方檢驗機(jī)構(gòu)存在著政府檢驗機(jī)構(gòu)“一家獨大”、缺乏健康和競爭的市場氛圍、技術(shù)實力參差不齊、行業(yè)管理水平不高、惡性競爭影響檢驗機(jī)構(gòu)公信力等一系列問題。

（三）煤炭資源綜合利用程度較低

煤炭資源綜合利用包括：一是廢棄物的綜合利用。主要有煤矸石、煤泥、煤層氣（礦井瓦斯）和礦井水的綜合利用；二是與煤共伴生礦物的合理利用。主要有硫鐵礦、高嶺土、膨潤土、石膏、油母頁巖、硅藻土、石灰石、石墨、天然焦等。

煤矸石是我國排放量最大的工業(yè)固體廢棄物，在煤礦生產(chǎn)過程中，約占原煤產(chǎn)量的25%～30%。煤矸石的大量堆放帶來了嚴(yán)重的社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問題。而煤矸石豐富的化學(xué)和礦物組成，使其成為可供利用的寶貴資源，其主要利用途徑包括發(fā)電、制建材、井下充填、土地復(fù)墾、筑路、提取氧化鋁、制作肥料等。

煤泥是煤炭洗選加工的副產(chǎn)品。煤泥中含有大量可燃性成分，通過將煤泥燃燒發(fā)電，可以將煤炭生產(chǎn)中的廢棄物變?yōu)橛杏玫馁Y源。

煤層氣是優(yōu)質(zhì)清潔能源。煤層氣與煤礦伴生，隨煤炭開采會自動溢出擴(kuò)散，達(dá)到一定濃度后遇明火就會發(fā)生“瓦斯爆炸”。為保證煤礦生產(chǎn)安全，目前我國大多數(shù)煤層氣被不加利用直接排放，每年損失煤層氣200億立方米。而煤層氣的主要成分是甲烷，其溫室效應(yīng)為二氧化碳的20倍。

礦井水是煤炭資源開發(fā)出的第一大伴生資源，許多礦井水含有大量懸浮物及少量有害元素。它也是威脅礦井安全中的重要因素，水害在我國煤礦重、特大事故中，是僅次于瓦斯爆炸的重大災(zāi)害。數(shù)據(jù)顯示，我國煤礦井年排水量約達(dá)71.7億立方米，意味著每開采1億噸煤，約平均破壞2億方水資源。與此同時，我國仍有約70%的礦區(qū)缺水甚至嚴(yán)重缺水。因此，如何最大限度地處理和凈化礦井水，使之資源化，從而減少對礦區(qū)環(huán)境污染、緩解干旱缺水地區(qū)用水緊張是煤炭資源開采中亟待解決的一個重要課題。

如上所述，在煤炭開采、加工過程中，除了會形成成品煤外，還會產(chǎn)生大量的“廢水、廢氣、廢渣”，隨意堆棄或排放，不僅會造成嚴(yán)重環(huán)境污染，引發(fā)水資源破壞、瓦斯排放、煤矸石堆存、地表沉陷等對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重，同時也是各類資源的巨大浪費。無論是煤系共伴生資源還是“三廢”，都可通過綜合利用創(chuàng)造價值。然而目前我國資源綜合利用比例仍然較低，噸煤產(chǎn)值僅相當(dāng)于先進(jìn)國家的40%～53%，在煤炭開采和加工過程中絕大多數(shù)有效非煤資源被浪費了。2015年我國煤矸石綜合利用率為64.2%，堆存量占產(chǎn)生量的比例仍高于35%，而且仍主要以煤炭企業(yè)的處理、消納為導(dǎo)向，資源利用的社會化水平不高，使煤炭企業(yè)承受著巨大的負(fù)擔(dān)。2015年我國礦井瓦斯利用率為46.4%，一半以上煤層氣得不到利用，在煤層氣利用量和利用率偏低的背后，是巨大的資源浪費和溫室氣體排放。2014年我國礦井水利用率為67%，而美國早在80年代初期煤礦井下水的利用率就達(dá)到81%，俄羅斯頓巴斯礦區(qū)1988年礦井水利用率就己超過90%，可見我國礦井水利用率與國外差距之大。

四、煤炭清潔高效利用的實現(xiàn)途徑

（一）提高煤炭回采率，減少煤炭資源浪費

一是要推廣井工礦薄煤層開采技術(shù)。開采薄煤層不僅能夠充分利用資源，取得較高的經(jīng)濟(jì)效益，而且體現(xiàn)了企業(yè)節(jié)約資源的態(tài)度，能夠有效避免對中厚煤層和厚煤層的無序開采。二是建立和完善煤炭回采率監(jiān)管體系，制定煤炭資源管理法律法規(guī)，結(jié)合礦業(yè)權(quán)管理依法加強(qiáng)對煤炭資源勘查開發(fā)和儲量監(jiān)管。三是強(qiáng)化企業(yè)內(nèi)部管理，加強(qiáng)員工對提高回采率重要性認(rèn)識的教育培訓(xùn)，建立健全回采率獎懲制度，發(fā)揮企業(yè)職工主觀能動性。四是加強(qiáng)煤層勘探工作，精細(xì)查清煤層賦存狀況，優(yōu)化采區(qū)設(shè)計，合理規(guī)劃開發(fā)布局，技術(shù)上提高對煤炭賦存自然因素的把控能力。五是提高煤炭產(chǎn)業(yè)集中度，促進(jìn)市場的有序競爭。

（二）大力發(fā)展煤炭洗選，提高煤炭產(chǎn)品附加值

首先，要建立合理的排污激勵與懲罰機(jī)制。一方面要提高排污收費標(biāo)準(zhǔn)和超量排污罰款額度，加強(qiáng)環(huán)保執(zhí)法力度和加大對環(huán)保部門權(quán)力運行的監(jiān)督力度。另一方面，考慮對動力煤選煤廠建設(shè)和更新改造項目提供貸款并予以貼息，對（下轉(zhuǎn)第53頁）（上接第50頁）采用洗精煤所獲得的節(jié)能效益給與認(rèn)定，享受節(jié)能專項補(bǔ)貼和優(yōu)惠貸款支持。其次，制定《商品煤質(zhì)量管理暫行辦法》實施細(xì)則，強(qiáng)化《辦法》實施監(jiān)督與法律責(zé)任方面的規(guī)定，確?！掇k法》的可操作性。再次，建立健全商品煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，盡快出臺動力煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范動力煤入選和優(yōu)質(zhì)動力煤使用。最后，通過改變煤炭市場中政府機(jī)構(gòu)身兼“裁判員”和“運動員”于一體的雙重角色，強(qiáng)化政府職能部門監(jiān)管職責(zé)，積極營造煤炭第三方檢驗市場競爭有序的氛圍，樹立優(yōu)秀品牌與市場公信力，成立煤炭檢驗行業(yè)協(xié)會等措施規(guī)范并發(fā)展公平、公正的煤炭第三方檢驗機(jī)構(gòu)，為煤炭質(zhì)量客觀、準(zhǔn)確的評定工作創(chuàng)造必要的外部條件。

（三）提升煤炭資源綜合開發(fā)利用水平

加強(qiáng)煤炭資源綜合開發(fā)利用具有非常重要的意義：一是對煤層氣、礦井水、煤矸石、粉煤灰等多種資源及廢棄物統(tǒng)籌規(guī)劃、綜合利用，變廢為寶，極大提高煤炭資源的利用效率；二是我國煤系共伴生礦物資源豐富、礦種齊全、分布面廣、潛在經(jīng)濟(jì)價值高，對這些資源的合理開發(fā)與綜合利用對國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義；三是減少了廢棄物堆放，改善了環(huán)境質(zhì)量，實現(xiàn)煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

提升煤炭資源綜合開發(fā)利用水平，首先要按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的理念和原則發(fā)展煤炭工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)的減量化、再使用、再循環(huán)原則集中體現(xiàn)在開發(fā)、節(jié)約、提效相統(tǒng)一方面，是以最有效利用資源和保護(hù)環(huán)境為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)形式。其次，要依靠科技進(jìn)步，提升煤炭企業(yè)自主創(chuàng)新能力。應(yīng)大力開發(fā)煤炭資源綜合開發(fā)利用的新技術(shù)、新方法，加強(qiáng)科技攻關(guān)，解決關(guān)鍵技術(shù)和裝備。最后，要提升煤炭資源綜合開發(fā)利用的管理水平，建立高效的綜合開發(fā)利用的管理機(jī)制。既要發(fā)揮煤炭企業(yè)在煤炭資源綜合開發(fā)利用中的積極性和自主性，又要發(fā)揮好政府的政策導(dǎo)向和宏觀調(diào)控作用，規(guī)范煤炭資源綜合開發(fā)利用的市場秩序。要完善財稅政策，給予財稅政策支持，幫助企業(yè)多渠道籌集資金。要健全法規(guī)制度，創(chuàng)造良好的法制環(huán)境，促進(jìn)煤炭資源綜合開發(fā)利用健康發(fā)展。

[基金項目：新疆工程學(xué)院科研基金項目“煤炭產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排評價體系及實現(xiàn)路徑研究”（2013xgy421512）。]

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（作者單位：新疆工程學(xué)院管理工程系 新疆烏魯木齊 830091）

（責(zé)編：賈偉）