开启“低碳经济”新时代

□吴玉华 毕俊成

3月26日，《中国大型煤炭企业低碳经济发展模式研究》课题启动会在兖矿集团召开。

“兖矿集团的煤炭、煤化工、电解铝及机电成套装备制造三大主业均为高碳类产业，发展低碳经济势必面临更多的挑战，如何优化发展模式，探索低碳经济发展途径，是我们必须尽快研究和解决的关键问题。兖矿集团已经开始实施国际化发展战略，并率先走出国门成功实现跨国经营，发展低碳经济对我们的要求将更为迫切。”兖矿集团董事局主席、党委书记耿加怀说。低碳经济，为兖矿集团开启了一条崭新的发展之路，也把兖矿集团带入“低碳经济”的新时代……

煤化工：洁净煤技术的综合应用

IGSS发电装置在管道纵横的兖矿集团国泰公司，名声远没有那么显赫。6月16日，记者看到这套全称为“煤气化发电与甲醇联产”的装置，正笼罩在一片白色的蒸汽中。

“这个项目运行至今，系统运行可靠，实现了柔性运行，可根据需要随时调整甲醇与发电的产量比。它弥补了洁净煤发电和转化利用单项技术难以同时满足效率、成本和环境等多方面要求的不足，可实现经济、环境和社会等综合效益的最大化。可以说，这是‘低碳经济’的‘希望工程’。”国泰公司董事长刘新对设备的运行十分满意。

这套装置是兖矿集团与中科院工程热物理研究所共同承担的“十五”国家“863”课题，是将煤气化技术和高效联合循环相结合的先进动力系统，在我国属首次工业化应用。

刘新介绍说，总投资15.8亿元的IGSS发电示范系统自2006年4月投入商业运行以来，总能利用率达到了57.16%，同比甲醇、发电独立生产系统提高了3.14个百分点。供电效率、氮氧化物排放浓度、硫化物排放浓度等各项工艺指标良好，消耗指标远远低于独立分产的指标。到2009年底，该系统累计生产甲醇82.6万吨，燃气发电机上网发电量为9.2亿千瓦时，系统可用率提高到93%，可靠性达97%，每年可使50万吨环保限采的高硫煤得以利用。

中国工程院院士倪维斗表示：“毫无疑问，耦合了发电和化工的系统肯定比纯粹的IGCC发电和煤化工系统都要好。如果两者结合得好，把物质流、能量流的梯级利用做好，效益肯定好。”

兖矿集团煤化公司总工程师韩梅说，煤化工产业的源头是煤炭气化。尽管涉足煤化工行业只有10年时间，但是兖矿集团却成为洁净煤技术在煤化工行业综合运用的典范。在借鉴美国德士古气化炉的基础上，兖矿集团对水煤浆气化炉进行技术革新，研发出对置式多喷嘴气化炉。“十五”期间，多喷嘴对置式水煤浆气化技术已进入商业示范阶段。华东理工大学、兖矿集团共同承担“十五”国家“863”计划新型水煤浆气化技术的研发，利用2台日处理1150吨煤的多喷嘴对置式水煤浆气化炉配套生产24万吨甲醇、联产8万千瓦发电，碳转化率高达98.8%，有效气成分提高2～3个百分点，二氧化碳含量降低2～3个百分点，年节能量1.2万吨标准煤，达到世界领先水平。

韩梅说，多喷嘴对置式水煤浆气化技术，打破了国外跨国公司对水煤浆气化技术的垄断，使兖矿集团成为世界上唯一同时掌握水煤浆气化和粉煤加压气化技术的企业，也将为化肥行业的技术改造、煤炭液化、整体煤气化联合循环发电（IGCC）、煤基多联产技术的发展提供核心技术。自2005年工业示范装置成功运行以来，该技术不断得到推广应用，正在建设和运行的有13家企业，共计40台气化炉。现已投入工业运行的5家企业，装置运行情况良好，技术指标先进，就连气化炉的“鼻祖”德士古公司也购买了这项专利技术。

另据介绍，在2009年收购澳大利亚菲利克斯公司后，兖矿集团拥有了专利技术——超洁净煤技术（UCC）。该项技术主要用于生产高纯度化学精煤，煤的灰分量小于0.1%，可成为天然气的替代燃料，具有十分显著的环保潜力和经济优势。它在燃气蒸汽涡轮联合循环发电机上的应用，可减少20～30%的温室气体排放，还能将燃料发电的转换效能提高至50～55%，而澳大利亚发电厂的平均燃煤转换率仅为33%～35%。目前，UCC能源公司已在新南威尔士猎人谷地区开展了试运行测试，生产出的超洁净煤被送至日本进行评估。评估结果显示，该产品在燃气涡轮连续运转时具有十分理想的效能。

EMC：开辟节能环保新天地

4月10日，兖矿集团电铝公司南屯电厂与北京动力源节能股份公司签订了关于高压电机变频改造的协议。之前，电铝公司济三电厂、电解铝厂和另外两家节能公司也分别签订了技术协议。由此，电铝公司的EMC项目进入实质运作阶段，此节能项目改造所需的2000万元资金将采取EMC方式筹集。

EMC是上世纪70年代在西方发达国家发展起来的一种基于市场运作的节能机制。这种节能投资服务管理，在客户见到节能效益后，实施EMC机制的公司才与客户一起共同分享节能成果，获得双赢。

早在2007年，兖矿集团的多家子公司就开始尝试EMC节能新机制。物业公司泵房和华聚能源公司济二电厂的输煤皮带改造就是采用的这种方式。华聚能源济二电厂安技室主任柴冬青说：“经过改造，每年节电10万千瓦时，相当于36吨标准煤。这套设备现在仍然在运行。”

兖矿集团分管节能环保工作的副总经理石学让说：“当时公司对于EMC这种节能新机制还不是很了解，所以采用了两个单个设备进行尝试。目前来看，效果还不错。”

认识到EMC好处的兖矿集团，决定在更大范围内、更大规模地采用EMC方式节能，科澳铝业公司成为首选。

科澳铝业公司是兖矿集团电解铝产业的骨干企业，包括济三电厂、南屯电厂、电解铝厂、碳素制品厂等。电解铝产业是兖矿集团的三大支柱产业之一，年耗电量达24亿千瓦时，其中22亿千瓦时由自备电厂济三电厂和南屯电厂提供。但是，自备电厂每年的自耗电量也达到2.2亿千瓦时，其中大型风机和水泵的耗电量最大。

济三电厂副总工程师黄加丽说，该电厂现有两台135兆瓦发电机组，每台机组配置有1250千瓦循环水泵、3600千瓦给水泵、315千瓦凝结水泵各两台。这些设备都是6千伏高压电动机，其中引风机、送风机、一次风机等，全部是通过调节挡板进行运行调节，调节挡板开度只有30%～60%，节流损失巨大。以一次风机变频节能计算，变频改造前单台风机耗电量为1004千瓦时，改造后单台风机的用电量为639千瓦时，节电率为36%，单台一次风机的全年节电收益为121万元。

据悉，此次涉及变频改造的分别为济三电厂、南屯电厂、电解铝厂的25台风机和水泵电机。改造后，电解铝公司年节电量将达到2000万千瓦时，相当于2500吨标准煤，还将减排二氧化碳6550吨，二氧化硫21.25吨。5年的合同期内，如果达到节能效果，兖矿集团将把节省下来的部分电费支付给节能公司作为投资的成本和收益。根据测算，改造后每年节约电费可达700万元。

新领域：清洁能源大有作为

2009年，兖矿集团提前一年完成山东省政府下达的“十一五”节能减排目标。耿加怀深有感触地说：“碳的排放是人类不可避免的问题，减少碳排放，关键是转变理念。低碳经济不能只当作一个概念，而是要贯穿到生产和生活的方方面面。”

煤矿和煤化工生产过程中要产生大量的废弃物，这些废弃物在兖矿集团也实现了清洁利用。投资10.8亿元建成全国最大的以煤泥、煤矸石为燃料的综合利用电厂9座，合计装机容量527兆瓦，年消耗煤泥、煤矸石100余万吨，节约能源67.5万吨标准煤。建成5家煤矸石建筑材料厂，设计年产2.4亿标块矸石砖，年消耗煤矸石100万吨。仅鲍店矿矸石烧结多孔砖厂一年便可吃掉30万吨煤矸石，年产1亿标块空心砖，增加产值1600万元，安置180人就业，同时减少煤矸石占地21亩，节约排污费400万元。矿井水也全部回收利用，每年可节水220多万立方米。运用多联产装置，将甲醇生产过程中应排放的二氧化碳气体作为制取一氧化碳的原料，每年可有效回收二氧化碳气体约17.7万吨……

兖矿集团的煤炭、煤化工、电解铝及机电成套装备制造三大主业均为高碳类产业。在煤炭清洁利用的同时，对清洁能源领域的探索，成为兖矿集团优化发展模式、探索低碳经济发展的另一捷径。目前，兖矿集团已着眼低碳经济，开发地源热泵、太阳能等系列环保新能源项目，同时挺进以尖端科技为支撑的地球物探行业。

“地源热泵是目前世界上最前沿的供暖制冷技术，兼具节能、环保、运行费用低等优点。”兖矿集团地矿公司经理邵士谱扳着指头算账：建筑采用集中供暖加中央空调，每平方米造价约230元，地源热泵每平方米造价约370元。虽然初期投资较大，但其运行成本低。按1万平方米建筑配置，每年分别比其他方式减少27万元至69万元运行成本，4年就能收回多投资的部分。

邵士谱说，通过与格力空调集团和山东建筑大学合作，地矿公司具备了地源热泵工程的设计和施工能力。为抢占技术制高点，地矿公司成立了物探研究所，已掌握了电法勘探和地震勘探两种主要物探技术，今年可实现物探产值800万元。除此之外，地矿公司还积极调研和开发太阳能项目，成功设计施工了兖矿集团实业公司机关、新陆公司药厂的太阳能照明安装工程，在较短时间实现产值近百万元，探索出一条太阳能开发施工安装的新路径。今年，地矿公司通过竞标已签订社会工程合同3000多万元，全年预计完成产值2000多万元。

2010年3月，兖矿集团国宏公司参与开发的M15变性甲醇燃料通过相关鉴定。初步实验表明，M15甲醇汽油动力性能、油耗、冷启动、尾气排放均优于93#国标汽油。使用M15清洁甲醇汽油，汽车发动机不需作任何改动，可单独使用，也可与无铅汽油、乙醇汽油掺混使用。

国宏公司总经理王冬说：“甲醇燃料化利用为目前暗淡的甲醇市场提供了一线生机。新能源的开发一定会大有作为。”