中国煤炭行业中战略性新兴产业发展潜力探讨＊

申宝宏 吴立新 陆小泉

（1.中国煤炭科工集团公司，北京市朝阳区，100013；2.煤炭科学研究总院，北京市朝阳区，100013）

中国煤炭行业中战略性新兴产业发展潜力探讨＊

申宝宏1吴立新2陆小泉1

（1.中国煤炭科工集团公司，北京市朝阳区，100013；2.煤炭科学研究总院，北京市朝阳区，100013）

介绍了战略性新兴产业的概念和发展简史，阐述了对战略性新兴产业的理解，对煤炭行业有发展潜力的战略性新兴产业作了介绍。重点分析了煤炭清洁利用产业及物联网技术在煤矿应用产业发展的潜力，分析了煤炭的清洁加工、清洁转化、清洁高效燃煤工业锅炉技术、废弃物处理和资源综合利用及物联网产业的战略性及新兴性。

战略性新兴产业 煤炭清洁利用 物联网 中国

1 战略性新兴产业的内涵及特性

新兴产业是指随着新的技术发明和应用或者因新需求出现而催生的新产业。战略性新兴产业是指对一国竞争力或国家安全具有重大意义的新兴产业，是以重大技术突破和重大发展需求为基础，对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用，知识技术密集、物质资源消耗少、成长潜力大、综合效益好的产业。

战略性新兴产业具有新兴性和战略性两大特性。战略性和新兴性强调的是新兴产业的不同特性，两者必须统一起来，而不能割裂。

新兴性是指在中国发展的历史较短，还没有形成大规模的应用，甚至有些不成熟，有重大技术突破、重大发展需求，既代表着科技创新的方向，也代表着产业发展的方向，是新兴科技和新兴产业的深度融合。

战略性是指新兴产业对国家竞争力、国家的安全与稳定、经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用，具有知识技术密集、物质资源消耗少、成长潜力大、综合效益好等方面的特征。战略性着眼于未来收益，有的甚至不在乎短期经济效益，如空间技术，载人航天技术等。

2 战略性新兴产业的发展

在当前后危机时代，世界各主要发达国家和经济体充分认识到了新兴产业在应对金融危机、引领产业发展、促进经济腾飞方面的巨大潜力和作用，都选择了不同的新兴产业作为经济复苏的突破口。措施有：政府扶持的力度加大，宏观调控力度空前；各国将新能源作为发展的重点，加速向低碳经济转型；重视科技的引领作用，不断提高自主创新能力。

中国在2009年9月召开新兴战略性产业发展座谈会。2009年11月，温家宝总理在 《让科技引领中国可持续发展》的讲话中强调，科学选择新兴战略性产业非常重要。2010年10月国务院下发《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，确定了战略性新兴产业发展的重点方向、主要任务和扶持政策，明确了现阶段我国重点培育和发展的战略性新兴产业主要有节能环保、新一代信息技术、生物产业、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车七大领域。

近年来煤炭行业整体科技水平的快速提升、煤炭产量的迅速提高和洁净煤技术的飞速发展，已经逐渐改变了人们对煤炭行业的传统认识。煤炭行业应该抓住国家大力发展战略性新兴产业的有力契机，认清形势，有所突破，培育和发展有潜力的战略性新兴产业，促进煤炭行业持续稳定快速发展。根据 《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，煤炭行业有发展潜力的战略性新兴产业主要包括煤炭的清洁利用和物联网技术等。

3 煤炭的清洁利用是煤炭行业具有发展潜力的战略性新兴产业

国务院 《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》确定节能环保产业为战略性新兴产业之一，明确积极推进煤炭清洁利用。

我国煤炭清洁利用技术的开发和推广对于我国实现节能减排和低碳经济、提升国家竞争力、保障国家的能源安全与社会稳定具有重要意义，符合国民经济长远发展，对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用。主要领域包括煤炭加工、燃烧、转化以及废弃物处理和资源综合利用。

3.1 煤炭的清洁加工

煤炭的清洁加工包括褐煤的提质加工、水煤浆制备和应用新技术等。

3.1.1 褐煤的提质加工

褐煤提质是把褐煤在高温下经过脱水和热分解作用后转化成具有烟煤性质的提质煤。褐煤的提质过程主要是褐煤的脱水过程，褐煤脱水过程除脱去部分水分外，也伴随着一些煤的组成和结构的变化，这些变化主要是由脱水作用和过程引起的。

战略性：据第三次全国煤炭资源调查，我国煤炭资源总量为5.57万亿t，保有储量10032.6亿t。已探明的褐煤保有储量为1311.42亿t，约占我国煤炭保有资源量的12.7%，我国褐煤资源主要分布在华北地区，其中又以内蒙古东部地区 （占全国褐煤储量的77%）和云南省 （占全国褐煤储量的12%）储量最多。我国褐煤资源分布见表1。

表1 我国褐煤资源分布

我国褐煤煤质较差，灰分、硫分较高。我国褐煤的煤质特点决定了褐煤在煤炭清洁利用使用前必须进行提质加工。

近几年，褐煤在我国煤炭和能源供给中所占比例呈上升趋势，褐煤产量也快速上升，2008年褐煤产量达到1.96亿t。未来10年，我国褐煤年产量预计将达到3亿t以上。应用方面，除发电外，褐煤作为气化原料的比例将逐年增高。

我国褐煤煤质相对较差，但储量巨大，大力发展褐煤提质加工技术，将有利于褐煤提质加工技术自主知识产权的形成，对缓解我国用煤紧张状况、提高煤炭利用效率、促进国民经济的健康持续发展及国家能源安全具有重要的战略意义。

新兴性：褐煤提质加工利用在我国经过多年的发展，已经取得了一定的进展，但仍处于起步阶段。褐煤提质加工利用分为褐煤干燥和褐煤干馏。褐煤干燥技术近年来在技术和设备方面有所突破，技术逐步成熟，开始工业化应用。褐煤干馏还需要进行相应的攻关，逐步推进资金和技术密集型的热解提质加工技术，生产半焦、煤焦油和焦炉煤气等用途广泛的多种产品。同时推进与其产品应用相关的煤化工技术发展，以提高资源利用效率。褐煤提质加工利用产业是由褐煤资源利用的需求而催生的，在我国是一种新兴产业。

3.1.2 水煤浆制备和应用新技术

水煤浆是由大约65%的煤、34%左右的水和少量添加剂通过物理加工而成的一种燃烧效率高、污染排放低的洁净煤基流体燃料，具有较好的流动性和稳定性，低污染，高效率，可管道输送，易于储存，可雾化燃烧。水煤浆改变了煤的传统燃烧方式，显示出了巨大的环保节能优势。尤其是近几年来，采用废物资源化的技术路线后，研制成功的环保水煤浆，可以在不增加费用的前提下，大大提高水煤浆的环保效益。在我国丰富煤炭资源的保障下，水煤浆也已成为替代油、气等能源的最基础最经济的洁净能源。

随着水煤浆应用规模的不断扩大，制浆用煤正在从价高、量少和易成浆的中等变质程度的烟煤向较难成浆的低煤阶烟煤扩展。长远来看，随着新一代制浆添加剂的研制成功，水煤浆技术将得到更广泛的推广应用，增长的潜力巨大。

战略性：水煤浆是一种新型的清净能源。国家水煤浆工程技术研究中心开发的低阶煤高浓度制浆技术使制浆浓度提高了3%～5%，约2.48 t水煤浆可替代1 t高硫燃料油，减少SO2排放8.75 kg；约0.8 t水煤浆可替代1 t原煤，减少SO2排放2.94 kg。全国燃料水煤浆年消耗量约3000万t（按代油用∶代煤用＝1∶9估算），可替代燃料油120万t，可节煤500万t以上，减少SO2排放10万t。水煤浆作为气化原料，既可用于生产化工产品，如合成氨、甲醇、二甲醚等，还可用于煤的直接与间接液化、联合循环发电 （IGCC）和以煤气化为基础的多联产等领域。兖矿集团榆林能化60万t／a甲醇厂日处理煤3000 t，水煤浆消耗量为150万t／a。通过创新技术使水煤浆浓度提高3个百分点，节省煤炭4.5万t，减少氧耗4500万m3（标准），节约成本4000万元左右；还增加甲醇生产能力3～4万t／a，直接经济效益3900万元以上。

近年来，国内水煤浆的生产能力发展很快，自主设计生产的水平也有了显著提高。2005年国内第一条年产50万t水煤浆成套生产线在广东建成投产。据不完全统计，截至2010年底，全国各类制浆厂 （燃料用）的设计生产能力已突破5000万t／a，生产和使用量已达到3000万t／a。水煤浆技术在我国已经得到初步应用，发展前景广阔。

2010年我国原油净进口量为23627万t，石油进口依存度约为60%，能源安全对我国国民经济的发展和经济安全产生重大影响。据有关资料显示，我国每年用于锅炉燃烧的重油高达4000万t，其中相当一部分可以用水煤浆替代。仅京、津、唐地区的石化和电力企业改烧水煤浆每年就需用水煤浆600万t以上。我国的水煤浆制备和燃烧技术都已比较成熟，随着水煤浆技术的大规模的推广应用，所带来的影响是巨大的。发展水煤浆技术不仅仅是市场的需要，而且还是确保我国能源安全的需要，对我国国民经济发展和经济安全具有着重要的战略意义。

新兴性：水煤浆作为一种新型煤基流体燃料，在我国经过了20多年的发展。近几年来，水煤浆添加剂及制浆工艺的研究工作已经取得突破，为水煤浆产业带来了新的发展。煤浆的堆积效率得到了很大的提高，制浆原料煤的范围不断扩大，成浆浓度提高了3个以上百分点，制浆电耗降低了40%。目前，我国在水煤浆气化领域已经形成了完整的气化理论体系。水煤浆作为一种新型的煤炭清洁利用形式，将会得到越来越广泛的应用。

3.2 煤炭清洁转化

利用先进的煤转化技术，以煤为原料生产清洁的油气或化工品，能源转换效率较高，常规污染物可达标排放，生产过程中产生的高浓度、高压的CO2有利于进一步处理和利用。煤炭的清洁转化技术可以直接或间接弥补我国油气资源的不足，主要包括煤制油气、煤制烯烃、煤制乙二醇等。

新兴性：煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇等处于工业装置试车或项目建设阶段，基本以试点为主。项目一次性投资大，有一定的潜在市场风险，需要进一步加强核心技术的研发和提高关键设备的国产化率；需要进一步提高能量转化效率以降低能耗、水耗等。

3.2.1 清洁高效燃煤工业锅炉技术

我国燃煤工业锅炉约有48万台，年用煤量6～6.5亿t，仅次于发电用煤，整体技术装备水平远低于国外同类产品的水平，也远低于我国其它领域现代工业技术和能源技术的发展水平。锅炉热效率一般为60%～65%，自动化水平低，污染物排放严重。燃煤工业锅炉量大面广，低空排放，排放普遍超标。对于城市空气质量的影响高于电站锅炉，尤其是北方城市冬季采暖期对环境影响更大。燃煤工业锅炉成为目前节能和污染物减排潜力最大的领域。

据有关部门测算，每年燃煤工业锅炉SO2排放量逾600万t，约占全国的25%；烟尘排放量400万t，约占全国的40%；氮氧化物排放量190万t，位居全国第三；CO2的排放量约为10亿t。

战略性：现有燃煤工业锅炉如果有20%采用高效清洁燃煤工业锅炉改造，年节煤量在8000万t以上，烟尘量减少300万t以上，SO2排放量减少350万t以上，减排CO21.2亿t以上。

新兴性：清洁高效燃煤工业锅炉技术包括高效煤粉工业锅炉技术、水煤浆高效燃烧工业锅炉技术和高效低排放型煤专用锅炉技术等。锅炉系统整体实现连续、稳定、高效、低污染排放运行；实现锅炉热效率达80%～90%以上；锅炉运行费用降低，可在较短的时间内收回设备投资。

首先，人民检察院在审查起诉过程中听取值班律师的意见并不等于值班律师真正参与了“控辩协商”过程，人民检察院仅仅是“听取”值班律师的意见，至于意见究竟是否一定被采纳、在多大程度上采纳从《试点办法》中无从得知。在这一过程中值班律师更多的是充当“检察官助理”的角色，帮助检察官完善对犯罪嫌疑人的审查起诉。同时，《试点办法》对检察官具体如何听取值班律师和犯罪嫌疑人的意见也没有明确的规定，这就意味着检察官听取犯罪嫌疑人和值班律师的意见可以采取“背靠背”的方式分别听取他们的意见。这样，犯罪嫌疑人在缺少值班律师现场帮助的情况下，其如何能够提出有效的自我辩护意见呢?

3.2.2 废弃物处理和资源综合利用

废弃物处理和资源综合利用包括煤层气综合利用、井下选煤及矸石不出井、活性焦烟气净化等。

（1）煤层气综合利用。煤层气是宝贵的资源，我国煤层气储量和天然气相当，约相当于450亿标准煤。考虑利用效率，每利用1亿m3（标准）的煤层气相当于20万t标准煤，可以减排150万t CO2。据统计，我国煤炭开采每年排放矿井瓦斯量约150～180亿m3。

煤层气综合利用价值很高，除民用外，可用于燃气轮机发电、供热、压缩液化后作动力燃料，还可用于生产甲醇、合成氨等化工产品，也是农药、医药、染料等有机化工产品的基础原料。2010年全国煤层气抽采量达到91亿m3，利用量36亿m3，利用率达40%。目前我国中高浓度煤层气（30%以上）利用较为成熟，但低浓度 （6%～30%）和极低浓度 （5%以下）的利用还处于起步阶段。

目前煤层气主要用于化工、民用、发电等方向，近几年来煤层气抽采和利用力度都在加大，尤其在利用领域，正在开展煤层气全浓度利用，包括低浓度 （6%～30%）和极低浓度 （＜5%）煤层气的利用。

战略性：我国高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井多，煤层气综合利用可以从根本上防止煤矿瓦斯事故，改善煤矿安全生产环境。作为优质能源，煤层气的利用可以节约化石能源，减少甲烷排放，缓解温室效应，改善大气环境。开发利用煤层气，可以改善我国的能源结构，增加洁净气体资源，带动相关产业的发展。

新兴性：煤矿高浓度瓦斯集中利用已有一定基础，利用率和利用效率还有待提高，同时管网建设不健全或不规范。中低浓度瓦斯占瓦斯排放量的90%，利用率低于10%，已开始建设一些中低浓度煤矿瓦斯发电项目，但仍处于初级起步阶段。低浓度瓦斯安全输送、发电和浓缩提纯等技术需要进一步研究示范；矿井乏风利用技术需进一步加强研发，实现规模化、产业化推广。

（2）井下选煤及矸石不出井。煤炭开采产生大量煤矸石，一直以来都是矸石与煤同时升井，由此矿区形成了一座座巨大的矸石山。在矸石的提升排放过程中，消耗的电力约占矿井电力消费总量的10%左右。以每吨矸石由井下提升至地面需耗电20～40 k Wh计算，每年矸石升井排放耗电量为60～120亿k Wh。井下选煤及矸石不出井充填技术的结合，可以减少提升能耗和成本，减少矸石占用土地和产生的环境污染。井下选煤已经开展了前期工作研究，取得了一定效果。

战略性：井下洗选的矸石直接用于采空区充填，可以大幅提高 “三下压煤”回收率，以矸换煤，节约煤炭资源，延长矿井服务年限，减少大量煤矸石向地面排放，减少土地塌陷及土地占用，减少地面选煤厂的建设费用和综合成本，实现煤炭行业节能低碳运行。

新兴性：煤炭由地面洗选转向井下，实现了选煤理念的革命性突破，推进了选煤技术进步和革新，可形成一批井下选煤及井下充填自主知识产权的核心关键技术，为煤炭行业节能减排奠定坚实的技术基础。

（3）活性焦烟气净化。活性焦是以煤为原料，通过物理和化学方法，经过磨粉、成型、炭化、活化等工序加工制造而成的一种新型碳材料。

战略性：活性焦烟气净化系统污染物净化效率高，无需增加烟气再热系统，能耗低，在烟气净化工艺过程中基本不消耗水，无废水、废渣、废气等二次污染产生，并可实现硫资源的回收。适用于水资源缺乏地区。

新兴性：活性焦是一种新型碳材料，具有同时脱除SO2、NOx及汞等重金属的新功效，是碳材料和烟气净化领域研究的新方向。

4 物联网技术同样是煤炭行业具有发展潜力的战略性新兴产业

物联网的概念是1999年由美国麻省理工学院首次提出，是指把所有的物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。目前，国内外对物联网技术的研究方兴未艾，国内相关研究刚刚开始起步。

为了减少煤矿安全生产事故，提高煤炭企业的科技水平，国家将自动化、信息化、数字化矿井列入煤炭行业发展规划，明确要求加大高科技投入，强制煤矿生产必须配备瓦斯监控、视频监控、井下通信和人员定位等信息设备。将物联网技术应用在煤炭企业中，把人员、设备、环境和管理四要素相互连接，在此基础上可以实现安全监控、预警，人员定位，安全行为分析，设备全生命周期管理，事故预防、分析及原因追溯等安全生产方面的功能，配合企业生产计划和安全生产的反馈信息等实现资源合理、循环和综合利用。物联网技术的引入，不仅提高了煤矿生产效率，还提升了安全生产信息化管理水平，为实现我国煤矿安全生产、社会稳定及国家能源安全提供重要保障。

战略性：煤炭行业在我国经济发展中占据着举足轻重的地位。随着物联网时代的到来，煤炭行业是物联网应用的重要行业。全国现有大、中、小型煤矿16000余座，其中国有大、中型煤矿4000余座。物联网技术在煤矿的应用，对提高我国煤矿安全生产的效率和管理水平，提高灾后抢险救援科学性和有效性，实现资源优化配置、循环综合利用，保障我国经济可持续发展、社会和谐与稳定具有重要意义。

新兴性：目前，我国煤炭行业物联网技术发展还处于起步阶段，在未来的10年内定会得到迅速的发展。有机构预测，近几年，我国物联网产业能达到上千亿元的规模。煤炭行业作为我国国民经济发展的重要行业，物联网的引入与应用前景非常广阔。

5 结语

加快培育和发展战略性新兴产业是国家的重大战略决策。煤炭行业是传统的基础能源产业，但随着节能减排、新型煤化工产业的兴起，煤炭工业将在国家战略性新兴产业中占据重要位置。经过几十年的快速发展，煤炭行业已具有较强的科技实力和雄厚的人才储备，为煤炭行业培育和发展一批有潜力的战略性新兴产业打下了良好的基础。本文仅是作者的粗浅认识，旨在引发行业内外有志人士思考和讨论。

［1］国务院.国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定 ［Z］.国发 〔2010〕32号

［2］中国煤炭地质总局.中国煤炭资源预测与评价 ［R］.北京：中国煤炭地质总局，1997

［3］BP.BP Statistical Review of World Energy ［R］.2010

［4］国家统计局.中国能源统计年鉴2010［M］.北京：中国统计出版社，2011，1

［5］战略性新兴产业：推动中国经济增长的下一组支柱产业 ［EB／OL］.报告直通车网站，2010

［6］中国科技发展战略研究小组.中国科技发展研究报告2010——战略性新兴产业研究 ［M］.北京：科学出版社，2011

Discuss of the development potential of the emerging industries of strategic importance in China＇s coal industry

Shen Baohong，Wu Lixin，Lu Xiaoquan
（1.China Coal Technology and Engineering Group Corp.，Chaoyang，Beijing 100013，China；2.China Coal Research Institute，Chaoyang，Beijing 100013，China）

This paper introduced the concept of the emerging industries of strategic importance and its development history，and elaborated the understanding of its contents.Meanwhile，the author made a presentation and analysis of the emerging industries of strategic importance in China＇s coal industry.This article highlighted the potential applications of clean coal technology and the internet of things（IOT）in the coal industry，demonstrating the strategic and emerging features of coal cleaning process，clean conversion，clean and efficient coal-fired boiler technology，waste disposal and comprehensive utilization of resources，and the application of IOT in coal industry.

emerging industries of strategic importance，clean coal technology，the internet of things（IOT），China

TD-9

A

国家科技重大专项 “大型油气田及煤层气开发”课题资助 （课题编号2011ZX05040-001）

申宝宏 （1956-），男，汉族，安徽凤阳人，研究员，博导，研究方向为煤炭开采及科技管理。

（责任编辑 张大鹏）