我国煤炭行业低碳经济发展模式研究

2011-02-15马岩,鲁江

中国矿业 2011年5期

马岩,鲁江

(1.中国地质大学 (武汉)经济管理学院,湖北武汉430074;2.湖北省广播电视台经济频道,湖北武汉430071)

发展低碳经济的理念,在英国政府2003年颁布的能源白皮书中首先被提出。目前,以低资源消耗和低环境污染,获取更大经济效益的低碳经济发展模式,已经发展成为整个世界关注的焦点。在2009年的哥本哈根联合国气候大会上,我国也做出了大力发展绿色经济,积极发展低碳经济和循环经济的承诺。从我国的能源消耗构成来看,煤炭是所占比例最大的化石能源,约占到一次能源消费量的70%左右。同时,由煤炭能源的使用所排放的温室气体量,也在整个排放总量中占有相当大的比例。因此,对我国来说,从煤炭行业着手积极探索发展低碳经济的模式,对整个低碳经济的发展具有巨大的促进意义。

1 低碳经济的概念

1.1 低碳经济的概念及特征

低碳经济是在人类社会发展到一定历史阶段,人们基于对由于经济发展所导致的全球气候变化问题的深刻认识,重新审视并选择发展道路的过程。低碳经济的选择来源于人类应对全球气候变化和减排温室气体的迫切性,其具体实践活动直接影响到实施节能减排所达到的效果,直接关系到人类未来生存环境的好坏。

低碳经济是一种以低能耗、低污染、低排放为特点的发展模式。它是以应对气候变化、保障能源安全、促进经济社会可持续发展有机结合为目的的规制世界发展格局的新规则。它的实质是通过提高能源的利用效率和创建清洁能源结构,继而发展低碳技术、产品和服务,确保在经济稳定增长的同时,能够有效消减温室气体的排放量。它的核心是能源的高效率使用和洁净的能源结构,关键在于技术创新和制度创新[1]。

一般来说,低碳经济具有以下三个特征:第一是经济性,包含两层含义,首先低碳经济的发展应该遵守市场经济的原则和机制,其次低碳经济的发展不应导致人们的生活条件和福利水平明显下降。换句话说,就是既反对奢侈或能源浪费型的消费,同时又能够使人们的生活水平得到不断提高。第二是技术性,即通过科学技术的不断发展进步,在提高能源使用效率的同时,也能有效降低二氧化碳等温室气体的排放强度。第一个特征要求在消耗同样量能源的条件下,人们所能享受到的能源服务不降低;第二个特征要求在排放同等量温室气体的情况下,人们的生活条件和福利水平不降低。这两个“不降低”的实现,需要通过能效技术和温室气体减排技术的不断研发和产业化来实现。第三是目标性,低碳经济的发展具有很强的目标性,即通过发展低碳经济将大气中温室气体的浓度保持在一个相对稳定的水平上,不至于带来全球气温上升进而影响人类的生存和发展,从而实现人与自然的和谐发展。

1.2 低碳经济对我国煤炭行业可能产生的影响

我国是“富煤、贫油、少气”的国家,这一特点决定了煤炭将在一次性能源生产和消费中占据主导地位,且在短时间内难以改变。目前,我国煤炭可供利用的储量约占世界煤炭储量11.67%,位居世界第三。我国是当今世界上第一产煤大国,煤炭产量占世界的35%以上。我国也是世界煤炭消费量最大的国家,煤炭一直是我国的主要能源和重要原料,其在能源生产消费中的主导地位很难改变。

我国的煤炭消费结构呈现多元化的特点,长期以来电力、冶金、化工和建材4个行业是主要耗煤产业四大行业,煤炭消费量约占总消费量的70%左右,其中电力行业煤炭消费量 (动力煤)占总消费量的50%以上。在这样的过程中,不仅存在着高消耗、高浪费的现象,同时还不断地排放着大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等气体,这些气体都会不同程度的产生温室效应。

从以上我国煤炭行业的发展现状出发,发展低碳经济需要对整个煤炭行业进行梳理,解决高浪费、高消耗、高排放的难题。选择适合煤炭行业发展低碳经济的模式,对促进煤炭行业低碳化发展具有重要的意义。

2 我国煤炭行业低碳经济发展模式

煤炭行业要在自己行业的基础上,建立相应的低碳经济发展模式,需要从煤炭行业所涉及的基本构成部分、煤炭资源分布的地域性、煤炭行业发展的产业链等多方面着手。具体来说,涉及到煤炭企业、煤炭能源化工基地、依托煤炭建立的资源型城市,以及依托煤炭发展的地区省份等几个要素。因此,我国煤炭行业发展低碳经济的模式,可以由基础到规模分成煤炭企业生产低碳经济模式、煤炭能源化工基地低碳经济发展模式、低碳经济型煤炭城市、低碳经济区域发展模式。

2.1 煤炭企业生产低碳经济模式

煤炭企业是煤炭行业最基本构成部分和行为主体。作为煤炭行业发展的基础依托,煤炭企业发展低碳经济,能够从基础上促进整个煤炭行业的低碳化发展。煤炭企业发展低碳经济,不仅仅是指在企业内部进行清洁生产,还要组织企业内部的各个部门全面的进行低碳经济发展模式。同时,煤炭企业还要积极的引进先进的开采和生产技术,对现有的落后的采掘技术进行更新,积极改造老矿区和开发新矿区。在生产活动之外,还包括积极开展土地复垦、塌陷处理、废弃物处理等活动,全面的进行低碳化生产。

1)集约化生产,提高资源利用效率。依托国家开展矿产资源整合的政策,合理确定新建矿井规模,重点建设大中型矿井,限制小型矿井。积极的更新现有的工艺、技术、装备,提高煤炭的生产能力和回收率。根据企业的实际情况,在充分掌握现有资源条件和企业生产能力的前提下,努力提升煤炭资源的开采范围,制定高效合理的管理制度,限制并逐步淘汰原有的落后生产方式。

2)清洁开采。煤炭资源的清洁开采,需立足于煤炭开采的生产过程,利用技术上的创新,对传统采煤方法和工艺、岩层控制及相关技术进行有效革新,进而来解决传统开采工艺所造成的生态和环境破坏问题。主要分为以下几个方面:第一,减少煤矸石排放。通过合理布置巷道,采取合适的采煤技术和工艺,有效减少煤矸石的产生。同时,还要大力推行的巷井下的煤矸石综合处理技术,从而减少煤矸石被顺带开采出来之后所造成的污染和破坏。第二,革新选煤技术。选煤是洁净煤技术的基础和前提,通过有效的选煤技术可以减少原煤直接燃烧,提高能源利用效率,降低环境污染,同时还可以减少煤炭无效运输。第三,积极研究开发煤炭温和气化技术。通过温和气化技术得到气态 (焦炉煤气)、液态 (煤焦油)、固态 (焦炭)三种产品,做到低碳化利用[2]。

3)污染物控制与再利用。煤炭开采生产过程中会排放大量的污染物,因此,应通过有效的污染物控制和再利用技术,有效减少污染物所造成的破坏,保护和改善生态环境。第一,瓦斯利用。煤炭开采过程中产生的瓦斯气体,不仅会影响企业的安全生产,同时还会造成环境污染。要积极结合实际情况,研究瓦斯的地面开发和井下抽放技术的适用性与经济性,大力发展瓦斯发电、瓦斯生产炭黑等。第二,土地复垦。煤炭资源开采所造成的土地塌陷,不仅造成土地资源的破坏和浪费,同时还会影响采矿区的安全生产。因此,煤炭企业要积极开展土地复垦工作,根据开采区的土壤特性确定合适的开采技术,并选择合适时机开展复垦工作。第三,煤矸石综合利用。开采及选煤过程中产生的煤矸石,可以通过输送到相关资源综合利用电厂或坑口电厂发电,进行煤矸石复垦,开发煤矸石生产建筑材料、制品及煤矸石制造肥料等方式加以再利用。

4)减少材料消耗。减少材料消耗,即要求企业用较少的原料和能源投入来达到既定的生产消费目的和减少污染,同时要加大对开采过程中产生的共伴生矿物的综合开发。首先,煤炭开采企业应进一步推行以节约资源为中心的技术创新,在保证安全的前提下,研究新技术并创新管理方法,大力推广节能装备、节能工艺与技术,减少生产能源过程中的能源消耗和材料消耗;其次,我国煤炭资源存在一些伴生或共生矿产,如锗、高岭土、膨润土、硫铁矿、耐火粘土等。煤炭企业要积极加强对这些共伴生资源的综合开发与利用,可以有效减少资源浪费,提高企业经济效益。

2.2 煤炭能源化工基地低碳经济发展模式

煤炭能源化工基地,就是指以煤炭企业为核心,在推行清洁生产、发展低碳企业的基础上,通过引进建设与煤炭企业配套互补的项目和企业,努力发展已煤炭生产为基础的能源化工产业,实现企业之间各种资源的互补和循环使用,争取达到各个企业废物的零排放的工业群落。各企业之间资源的互补和循环使用,主要是指某一企业在生产发展过程中所产生的废弃物,能够成为另一家或多家企业的生产原料,通过这种资源的互补和循环使用实现产业、产业之间的协调合作,促成产品或废弃物加工链,最大化的实现资源的使用效率,实现经济、社会和环境三个效益的统一。具体地说,以煤炭企业为基础,在工业园区内设计一个产业关联度高、协调发展的产业链,实现产业链延伸。

从目前的生产技术水平和产业发展的关联性角度出发,以煤炭企业为基础,发展“煤电-建材”和“煤-化工”两条产业链:

1)“煤电-建材”产业链。以煤炭企业为基础,根据地理条件和交通运输条件选择合适的位置,建立发展资源综合利用电厂和坑口燃煤电厂,将煤炭洗选过程中产生的中煤、煤泥以及排放的部分煤矸石输送到资源综合利用电厂和坑口电厂发电。发电过程中产生的热能,通过热电联控系统取代燃煤锅炉对生产基地进行供暖。此外,将煤矸石中的伴生物高岭岩输送到高岭岩加工厂进行深加工,将煤矸石和电厂排出的粉煤灰作为水泥厂的原料,而水泥厂排出的废渣可以用于生产新型砌体材料等建材产品。

2)“煤-化工”产业链。以煤炭企业为基础,利用煤炭转化技术实现煤炭资源各种综合转化,从而提高提高煤炭利用效率、保护环境、改变终端能源消费结构[3]。首先,煤炭气化,即通过将固体煤转化为以CO2、H2和CH4等为主要成分可燃气体,从而实现煤炭资源的清洁燃烧和使用;其次,煤炭液化,即是在适宜的反应条件下,将固体煤转化为洁净的液体燃料和化工原料;最后,多联产技术,即将多种煤炭转化技术通过优化集成组合在一起,可同时生产各种化学品、液体燃料以及燃气、电、热等洁净二次能源,实现了煤炭价值的梯级利用,使煤炭利用效率和经济效益得到优化。

2.3 低碳经济型煤炭城市

煤炭城市是指因当地的煤炭资源开发而形成发展并且煤炭及相关产业在当地经济结构中占有重要地位的城市 (包括城镇)。它既有一般城镇的集聚带动辐射功能,成为一定区域的经济社会发展中心,又由于对资源的依赖性而受资源储量可耗竭性的制约而表现出独特的发展规律[4]。低碳经济型煤炭城市是指以煤炭资源为核心,联合区域内相关企业及行业,形成一个自然、工业和社会的复合体。

以煤炭城市为区域整体,在发展煤炭企业低碳经济的基础上,根据城市资源条件和区位条件建立发展煤炭企业产业链,在区域内实现资源的有效使用和企业资源之间的互补和有效使用,从而实现城市区域内的低碳化发展。在发展煤炭城市的过程中,需要政府进行有效的宏观调控,在所辖区域内组织实施建立煤炭企业与社会其他行业之间的产业链结,将各种矿井废弃物集中作为综合利用的原料,并对煤炭进行精加工、深加工。低碳经济型煤炭城市的发展模式,可以有效解决在发展煤炭企业低碳经济模式和煤炭能源化工基地低碳经济模式下,可能产生的资金不足、区域受限、人员短缺以及供求市场过窄等问题,通过融合资源、环境和社会等各方面的条件,最终实现规模化和集约化的发展。

2.4 区域发展模式

基于我国煤炭资源区域分布相对比较集中的特点,在发展低碳型煤炭企业、低碳型煤炭能源化工基地和低碳经济煤炭城市的基础上,在煤炭资源比较丰富的省份和地区,还可以寻求建立煤炭产业低碳经济的区域发展模式。通过区域内能源结构调整和产业结构调整优化,实现相对较大区域内的低碳经济发展模式;同时,鼓励使用二次能源和可再生能源,提倡节约型能源消费结构,建立区域内于煤炭资源相关的废弃物处理体系,最终需求建立起与煤炭行业息息相关的各种产业。