從烏金變綠金，煤企已過(guò)萬(wàn)重山

王晴

先讓時(shí)間回到3年前。

2020年9月，中國(guó)“碳達(dá)峰”“碳中和”兩大目標(biāo)，在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上被明確提出。 2030年、2060年，兩個(gè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)，讓能源領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型變得如此迫切。外部環(huán)境在向“低碳”系統(tǒng)性轉(zhuǎn)型，身在上游的煤炭企業(yè)，也在綠色之下走入了發(fā)展難題。

轉(zhuǎn)型的信號(hào)早已顯露，早在2016年去產(chǎn)能時(shí)期，煤炭領(lǐng)域的變革便已開始發(fā)生。經(jīng)歷幾輪煤價(jià)跌宕，置身事內(nèi)的從業(yè)者慢慢發(fā)現(xiàn)，在保供的大前提下，降產(chǎn)能的步子不可邁得太大。若要綠色發(fā)展，從生產(chǎn)端、加工端和銷售端一路望去，處處都是可提升的空間。

在提出雙碳目標(biāo)的同年，山西國(guó)有煤炭企業(yè)也陸續(xù)開啟了下一步。彼此將家底數(shù)了一遍后，在山西省國(guó)資運(yùn)營(yíng)公司的主導(dǎo)下，煤企按照煤種及發(fā)展方向分類，重新形成了晉能控股集團(tuán)、山西焦煤集團(tuán)、潞安化工集團(tuán)和華陽(yáng)新材料科技集團(tuán)四大國(guó)有煤企，是謂專業(yè)化重組。

重組，只是個(gè)引子。

分類整合后，處于能源供應(yīng)鏈上游的老牌企業(yè)，如何圍繞煤，蹚出新路？這其實(shí)是煤企一直在面對(duì)的老問(wèn)題。

在一步緊跟一步的探尋中，企業(yè)們漸漸發(fā)現(xiàn)，“綠色”與“發(fā)展”不是蹺蹺板的兩頭，而是同一條道路。

“猛獸”入籠，為我所用

“瓦斯不治，礦無(wú)寧日?！钡V工岳愛建清晰地記得，20年前的礦上，四處寫著類似的標(biāo)語(yǔ)。

瓦斯爆炸，是煤礦事故中最嚴(yán)重的一種。事故一旦發(fā)生，其沖擊波將隨著氣浪，席卷井下巷道，整個(gè)礦都可能被炸毀。

彼時(shí)，瓦斯無(wú)法控制，甚至有說(shuō)法道，礦工只有上了井，才是個(gè)人。因?yàn)?，身在井下，無(wú)人知道下一秒會(huì)發(fā)生什么。

煤礦瓦斯，是煤層氣與空氣混合形成的氣體。煤層氣是被吸附在煤層微孔中的甲烷氣。在煤礦開采時(shí)，采煤的巷道被開拓出來(lái)，導(dǎo)致煤層壓力降低，煤層氣便會(huì)離開煤體，涌入巷道中。

國(guó)內(nèi)，高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井約占所有生產(chǎn)煤礦的一半，而約85%以上的煤礦，為井工開采，這也意味著一旦煤礦瓦斯事故發(fā)生，極易造成群死群傷。

治理煤礦瓦斯，綜合利用煤層氣，是煤企構(gòu)筑安全高效能源體系的關(guān)鍵一步。

早在上世紀(jì)90年代，原晉煤集團(tuán)（現(xiàn)為晉能控股裝備制造集團(tuán)），便在礦區(qū)開采主場(chǎng)向西轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，死磕上了煤層氣這頭“猛獸”。

當(dāng)時(shí)，煤礦瓦斯治理主要依靠井下抽采，但受時(shí)空限制，預(yù)抽時(shí)間短，極易造成瓦斯超限，并引發(fā)瓦斯事故。90年代初，為治理煤礦瓦斯災(zāi)害，晉煤集團(tuán)引進(jìn)了國(guó)外地面煤層氣開發(fā)技術(shù)，探索從地面超前預(yù)抽采煤層氣。

這是一個(gè)短期內(nèi)資金投入遠(yuǎn)大于回報(bào)的工作。

煤與煤層氣共采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研秘書張典坤解釋，由于晉城地區(qū)所產(chǎn)煤種屬無(wú)煙煤，雖然含氣量高，但致密性強(qiáng)，煤層氣滲透率很差，當(dāng)時(shí)參與煤層氣開發(fā)的外國(guó)公司認(rèn)為，這是煤層氣地面開發(fā)的禁區(qū)，不可能成功。

2000年前后，在測(cè)算過(guò)經(jīng)濟(jì)效益后，合作的外資公司因抽采出的天然氣價(jià)格過(guò)低，開發(fā)投入高，無(wú)法滿足經(jīng)濟(jì)價(jià)值，撤資離開。2003年，晉煤集團(tuán)單獨(dú)成立藍(lán)焰煤層氣有限公司，自主探索煤層氣的地面開采技術(shù)。

被視作“鐵板一塊”的無(wú)煙煤煤層，如何才能讓其將吸附的氣體放出？張典坤說(shuō)，當(dāng)時(shí)，參與開發(fā)的技術(shù)人員做了個(gè)顛覆傳統(tǒng)油氣開發(fā)技術(shù)的嘗試，即將歷來(lái)使用的“泥漿鉆進(jìn)”改為“清水鉆進(jìn)”，并改高壓放噴為定壓排采。

無(wú)論是煤與煤層氣共采，還是保水開采、充填開采、智能化礦井建設(shè)，在更規(guī)范與綠色的開采探索中，煤炭企業(yè)正悄然從“高耗，高危”的固有印象中轉(zhuǎn)型開去。

原本，為了讓鉆井液能更好地?cái)y帶鉆井雜質(zhì)上來(lái)，傳統(tǒng)油氣鉆井都使用泥漿做鉆井液。但在實(shí)踐過(guò)程中，研究員們發(fā)現(xiàn)，泥漿會(huì)將煤層原生的孔隙堵塞，導(dǎo)致煤層氣更難以釋放。改用清水鉆井，再進(jìn)一步用活性水將煤層壓裂，都是為了制造更多裂縫。

而為了讓煤層氣更好地釋放，從吸附狀態(tài)轉(zhuǎn)為游離狀態(tài)，研究人員再在井筒中創(chuàng)造了一個(gè)定壓低壓排采條件，讓煤層氣能從管中流出。

如今，像使用了煤與煤層氣共采技術(shù)的成莊礦，其瓦斯抽采率能達(dá)84%以上。配合后續(xù)探索出的井上下聯(lián)合抽采技術(shù)，先采氣，后采煤，晉能控股如今的大部分高瓦斯煤礦，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“高瓦斯礦井，低瓦斯開采”。2006年以后，率先使用了共采技術(shù)的晉城礦區(qū)，再?zèng)]發(fā)生過(guò)瓦斯傷人事故。

“這些技術(shù)，現(xiàn)在說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，但當(dāng)時(shí)都要下很大的決心?！睆埖淅せ貞浾f(shuō)。

驅(qū)動(dòng)研究者們?yōu)榇藠^斗十余年的，并不是經(jīng)濟(jì)利益，而是安全所需。據(jù)晉能控股戰(zhàn)略發(fā)展部介紹，即使在如今，煤礦瓦斯單獨(dú)的經(jīng)濟(jì)效益也不高。只有在疊加煤層氣補(bǔ)貼、保供保產(chǎn)等因素的情況下，煤與煤層氣共采才是一個(gè)有綜合經(jīng)濟(jì)效益的行為。

但企業(yè)仍在持續(xù)投入。幾乎每一個(gè)相關(guān)人士都強(qiáng)調(diào)：“對(duì)煤炭企業(yè)來(lái)說(shuō)，它最大的效益就是安全。”

在今年9月的太原能源低碳發(fā)展論壇上，煤與煤層氣共采，被視為煤炭企業(yè)雙碳達(dá)標(biāo)最現(xiàn)實(shí)、最經(jīng)濟(jì)可行的路徑之一。由于甲烷的溫室效應(yīng)是二氧化碳的20余倍，開采煤層氣，相當(dāng)于在安全生產(chǎn)的同時(shí)，既補(bǔ)充我國(guó)缺少的天然氣資源，又有效降低溫室氣體排放。

在煤礦整合重組后，更多的開采技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也在逐步推廣。無(wú)論是煤與煤層氣共采，還是保水開采、充填開采、智能化礦井建設(shè)，在更規(guī)范與綠色的開采探索中，煤炭企業(yè)正悄然從“高耗，高危”的固有印象中轉(zhuǎn)型開去。

轉(zhuǎn)向市場(chǎng)思維

國(guó)有煤企向來(lái)承擔(dān)著保供需求，但在部分生產(chǎn)礦區(qū)資源走向衰竭，外部環(huán)境不穩(wěn)的背景下，如何在綠色的前提下提高自己的盈利能力，也成了企業(yè)發(fā)展必須要面對(duì)的問(wèn)題。

最早的契機(jī)來(lái)自幾次閑談。山西焦煤集團(tuán)（下稱山西焦煤）的高層發(fā)現(xiàn)，每每與銷售端開會(huì)或聊天，集團(tuán)的銷售人員總會(huì)表示，有企業(yè)指名要買特定某個(gè)礦區(qū)的煤。

被指定的煤，往往含硫量更低，多項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)實(shí)際使用需求。下游企業(yè)若買得這類煤回去，再自己配些指標(biāo)略低的煤，便可用買少量?jī)?yōu)質(zhì)煤的價(jià)格，獲得更多符合使用標(biāo)準(zhǔn)的煤量。

“山西有840多座煤礦，我們住在煤窩窩里頭，”楊彥群說(shuō)，“一旦礦井面臨資源枯竭，我們就關(guān)掉，但人還要生活，那怎么辦？”

“我們的煤太好了，就相當(dāng)于味精一樣。”焦煤生態(tài)環(huán)保部一級(jí)專家霍雪萍笑稱。

下游企業(yè)的配煤需求，引起了山西焦煤的注意。若本公司產(chǎn)的精煤賣到下游后，變成了其他企業(yè)加工為配煤的原材料，這個(gè)加工增值的利潤(rùn)，為何不由我們來(lái)做？此外，不同的鋼廠客戶，也往往有不同的煉焦煤需求。種種動(dòng)向，在這個(gè)一向以生產(chǎn)端為銷售中心的企業(yè)內(nèi)部，種下了一些轉(zhuǎn)變的種子。

進(jìn)一步的撬動(dòng)，來(lái)自走出去的經(jīng)驗(yàn)。

2020年夏末，山西焦煤技術(shù)中心主任楊彥群前往河北邯鄲的煉焦煤企業(yè)交流。該企業(yè)給他介紹道，如今，他們已能根據(jù)不同的需求，提供102種配煤。

友商的發(fā)展，讓楊彥群有了想法。

正逢山西焦煤重組，重組后的新焦煤集團(tuán)，共有百余座煤礦，能生產(chǎn)的煤種齊全，是得天獨(dú)厚的資源稟賦。憑借全煤種優(yōu)勢(shì)，山西焦煤配什么煤不行？

這樣的設(shè)想，在后續(xù)的交流會(huì)中得到進(jìn)一步確認(rèn)?！芭涿簩?shí)驗(yàn)室”的企劃被上報(bào)至山西省科技廳后，因其能綜合利用煤炭資源，與科技廳期待的企業(yè)低碳高效發(fā)展模式如出一轍，該計(jì)劃迅速得到了通過(guò)。

2021年7月，“煉焦煤智慧評(píng)價(jià)與高效利用山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”成立，主要研究高效利用不同煤種，配出符合市場(chǎng)需求的煤，以提高企業(yè)的市場(chǎng)定價(jià)權(quán)和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。企業(yè)“精煤制勝，配煤優(yōu)勢(shì)”的發(fā)展戰(zhàn)略，也在逐步確立。

這一以市場(chǎng)為導(dǎo)向、提升企業(yè)產(chǎn)品價(jià)值的精益化經(jīng)營(yíng)路徑，在鋪龍灣礦井的實(shí)踐中得到了肯定。

據(jù)楊彥群向南風(fēng)窗介紹，鋪龍灣礦井為一個(gè)資源衰竭型礦井，產(chǎn)能已逐漸下降。但由于礦井基本員工數(shù)、排水通風(fēng)量不變，礦井一度僅為盈虧堪堪平衡的狀態(tài)；靠礦井為生的職工，陷入收入下降的窘境。

為找到新的收入增長(zhǎng)點(diǎn)，鋪龍灣礦井的職工改造了選煤廠的上煤系統(tǒng)，引入外部煤炭，和本礦生產(chǎn)的煤礦進(jìn)行配洗。通過(guò)配洗后，細(xì)分出的多種配煤以更高的價(jià)格售出。2022年，依靠精益化售賣配煤，普龍灣礦井營(yíng)收達(dá)一個(gè)億。

“山西有840多座煤礦，我們住在煤窩窩里頭，”楊彥群說(shuō)，“一旦礦井面臨資源枯竭，我們就關(guān)掉，但人還要生活，那怎么辦？”

無(wú)論是增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、發(fā)展全產(chǎn)業(yè)鏈，還是提高煤炭利用率，配煤都是一條必須走的路。

送走煤礦，邁入藍(lán)海

煤，當(dāng)然重要，但只賣煤，即使是精煤、配煤，也仍然是單一產(chǎn)業(yè)。要應(yīng)對(duì)未來(lái)的變化，擺脫“一煤獨(dú)大”，煤企仍要尋找多重出路。

專業(yè)化重組后，華陽(yáng)新材料科技集團(tuán)（下稱華陽(yáng)新材）送走了能貢獻(xiàn)一半產(chǎn)能的煤礦，僅剩下八座生產(chǎn)煤礦，及兩座在建煤礦，以作基礎(chǔ)的資金支持。輕裝出發(fā)，他們要在新能源領(lǐng)域排頭探路。

按照先行一步的歐洲經(jīng)驗(yàn)，隨著能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，社會(huì)對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴度下降，意味著對(duì)以風(fēng)能、太陽(yáng)能為代表的新能源的需求增長(zhǎng)。

據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布的《中國(guó)電力行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告2023》，2022年，風(fēng)能和太陽(yáng)能合計(jì)新增發(fā)電裝機(jī)占全部新增發(fā)電裝機(jī)的62.5%，新能源已成為新增發(fā)電裝機(jī)的主體。若不提前布局新能源，在碳達(dá)峰后，煤企在能源領(lǐng)域的重要性將大大下降。

破局的關(guān)鍵之處，在電化學(xué)儲(chǔ)能。

與傳統(tǒng)化石能源相比，受自然條件影響，新能源的發(fā)電不穩(wěn)定，電力供需雙側(cè)波動(dòng)性更強(qiáng)。要穩(wěn)定新能源的供給，發(fā)展儲(chǔ)能可謂一條必由之路。當(dāng)前，從中國(guó)已投運(yùn)的儲(chǔ)能項(xiàng)目來(lái)看，抽水儲(chǔ)能仍為主要裝機(jī)結(jié)構(gòu)，占比3/4以上。

“建造水庫(kù)蓄能需要一定的地理?xiàng)l件，不是所有地方都能建起來(lái)?！比A陽(yáng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究總院的副院長(zhǎng)蒯平宇對(duì)南風(fēng)窗介紹道，當(dāng)電化學(xué)儲(chǔ)能通過(guò)規(guī)?；a(chǎn)降低成本，其靈活、分散的優(yōu)勢(shì)便將體現(xiàn)出來(lái)。

尋找轉(zhuǎn)型方向時(shí)，華陽(yáng)留意到，煤炭可以是電化學(xué)儲(chǔ)能電池的負(fù)極材料來(lái)源。由于集團(tuán)本身?yè)碛袃?yōu)質(zhì)無(wú)煙煤礦區(qū)，華陽(yáng)意圖借助其本身研究碳材料的基礎(chǔ)，步入電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域。

但在當(dāng)前，儲(chǔ)能領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)激烈。早在新能源汽車布局時(shí)，以鋰離子電池為主體的電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域已吸引了各家企業(yè)下場(chǎng)競(jìng)技。如今，這類電化學(xué)儲(chǔ)能占國(guó)內(nèi)已投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)量的94%，且其中有成熟產(chǎn)業(yè)鏈的品牌企業(yè)正引領(lǐng)著市場(chǎng)。

傳統(tǒng)煤企若貿(mào)然入場(chǎng)，勝算并不大。

事情仍有轉(zhuǎn)機(jī)。由于鋰離子電池的正極材料鋰的來(lái)源主要依賴進(jìn)口，且市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)較大，若要進(jìn)一步鋪設(shè)新型儲(chǔ)能設(shè)施，鋰離子電池的成本及資源儲(chǔ)備量，都是其中的制約因素。

正逢中科院物理所研制出一款用鈉替代鋰的電池正極材料，用這種材料制作的鈉離子蓄電池呈現(xiàn)出低成本、高可得性、寬溫度區(qū)間和高安全性的種種優(yōu)勢(shì)。華陽(yáng)新材看到了其中的發(fā)展希望，2022年，華陽(yáng)新材與中科海鈉達(dá)成合作，下設(shè)華鈉芯能有限公司，使用中科院物理所研制出的鈉離子蓄電池制備技術(shù)，探索其產(chǎn)業(yè)化道路。

在從業(yè)者看來(lái)，煤炭在一定時(shí)期內(nèi)，仍有不可替代的地位，但他們?cè)缫巡荒芨哒頍o(wú)憂。

鈉離子蓄電池的發(fā)展，尚為一片藍(lán)海，誰(shuí)先奪得先機(jī)，能研制出高合格率和低成本的產(chǎn)品，誰(shuí)便更有可能站穩(wěn)腳跟。

據(jù)蒯平宇介紹，華陽(yáng)是全國(guó)首家實(shí)質(zhì)性打造鈉離子電池全產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)。但從實(shí)驗(yàn)室到工廠，仍然是一條要不斷調(diào)試的路徑。

“剛開始生產(chǎn)時(shí)，我們的產(chǎn)品一次性良品率（直通率）只有9%?！币幻A鈉芯能的工作人員表示，剛上生產(chǎn)線時(shí)，由于鈉離子電池的制備基本按照鋰離子電池的制備方式制作，兩種材料的結(jié)構(gòu)差異，讓每道制作工序都要重新調(diào)整。如今，華鈉芯能生產(chǎn)的鈉離子電池一次性良品率已能達(dá)到80%以上。

蒯平宇認(rèn)為，盡管與鋰離子電池90%左右的一次性良品率有一定差異，但隨著生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，這個(gè)差距能很快補(bǔ)齊。

產(chǎn)業(yè)鏈的搭建之外，更大的優(yōu)勢(shì)來(lái)源于華陽(yáng)自有的應(yīng)用市場(chǎng)。

鈉離子電池受制于其單位體積內(nèi)的電池容量比鋰電池小，在新能源汽車上的應(yīng)用可能受限，但在不追求輕便的儲(chǔ)能場(chǎng)景中，鈉離子電池的低成本和高安全性的優(yōu)勢(shì)便凸顯出來(lái)。

在華陽(yáng)未來(lái)的規(guī)劃中，鈉離子電池將先被用作礦井的應(yīng)急電源，并在此基礎(chǔ)上，逐步進(jìn)行優(yōu)化和推廣。

第一批入場(chǎng)且已有完整產(chǎn)業(yè)鏈的華陽(yáng)，似乎找到了一條發(fā)力之路。談及未來(lái)，蒯平宇開玩笑說(shuō)，或許他們也能成為電池的頭部企業(yè)。

當(dāng)下，由于整個(gè)綠色經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)尚未完善，煤企在新材料、新技術(shù)上的探索，仍然呈現(xiàn)投入大于回報(bào)的局面。煤炭企業(yè)的發(fā)展，仍需要在煤的基礎(chǔ)上延伸，這是資源稟賦，也是當(dāng)下所需。

在從業(yè)者看來(lái)，煤炭在一定時(shí)期內(nèi)，仍有不可替代的地位，但他們?cè)缫巡荒芨哒頍o(wú)憂。

“碳達(dá)峰”的日子近在眼前，借著煤炭的最后一股好風(fēng)，煤企們急于盡早尋到一條轉(zhuǎn)型的青云路。它們的步子邁得不算太大，但在前進(jìn)的方向上，已經(jīng)留下腳印。