技术创新与煤炭产业可持续发展

张敬海

我国是一个以煤炭作为主要能源的国家，也是世界第一大产煤大国，到目前为止探明可直接利用的煤炭储量1886亿吨，人均探明煤炭储量145吨，按人均年消费煤炭1.45吨，据有关部门统计，煤炭在我国一次性能源及消费结构中的比例达67。1％，到2010年，这一比例将保持在60％左右，2050年煤炭所占比重仍不低于50％。随着我国经济体制改革的进行，煤炭产业引发的种种矛盾日益激化，同时不断受到资源、产业结构、环境三大因素的制约，所以煤炭产业的可持续发展越来越受到人们重视，煤炭行业要改变“高开采、低利用、高排放”的局面，实现行业的可持续发展目标，技术创新是煤炭产业的必经之路。

一、中国煤炭产业在可持续发展方面存在的问题

1.煤炭产业结构不合理。具体表现在两方面，一方面是产品初级化特征比较明显，煤炭开采业发达，煤炭加工业滞后；产品初级加工较发达，深加工、精加工较欠缺，产业链条短；产品品种单一，产业发展过于依赖初级产品；煤炭加工转化率低，投入产出率低，产业自我积累能力低下，经济效益不佳。具体表现为：筛选、洗选、炼焦、发电在煤炭加工转化的整体数量中占有绝对比重，深度加工产品比重极低。一些科技含量较高的清洁能源产品和技术基本上还停留在初级阶段。煤气化联合循环发电、烟气除尘脱硫净化、煤基合成汽油等煤炭开发利用高新技术的推广应用则处于空白状态 。另一方面是由于计划经济时期国家过分强调和发展煤炭的职能，形成了以煤炭产业为龙头的一系列煤产品加工业，使煤炭城市的产业结构过分依赖于煤炭产业，产业相关度高，产业链条短，煤炭产业成煤炭城市发展的主导因素。降低了煤炭城市抵抗经济风险的能力，不利于将来的发展。同时不同煤炭集团、不同煤井在在技术水平、人才结构等方面的差距比较明显。

2.环境污染严重，生态恶化加剧，行业外部负效应严重。我国是煤炭开采和消耗大国，2000年中国能源消费中煤炭所占比例高达66.1％，占世界煤炭消费总量的28％。但煤炭开采在为社会建设、消费提供能源的同时也在对生态环境造成巨大的破坏，这主要表现在：破坏土地资源；破坏和污染水资源；污染大气环境；占用农田，破坏建筑物。煤炭开采释放出的瓦斯，其主要成分是CH4，所产生的温室效应是CO2的2l倍。破坏和污染水资源。煤炭开采过程中产生矿井水、洗煤水以及矸石淋溶等废污水，其中含有大量硫化物、石油类药剂、有害重金属离子等有害物质，严重污染周围水环境。并且，煤炭开采过程中，人为疏干排水和采动形成的导水裂隙对煤系古水层的自然疏干也会破坏地下水资源。同时也面临着由煤炭开采而导致的地面塌陷问题。据不完全统计，我国因煤炭开采引起的地表塌陷面积达40万公顷，平均每开采万吨煤地表塌陷近20公顷。对环境造成巨大破坏，煤炭产业的可持续发展迫在眉睫。

3.煤炭开采效率低下，资源浪费严重。我国煤炭开采效率较低，全国煤炭企业平均产煤量仅约6．33万吨，国有重点煤矿的工效约为3吨／工。国有重点煤矿的资源采出率一般在50％左右，而国有地方煤矿和乡镇煤矿不到30％，有的仅为15％。据保守统计，我国每年平均损耗煤炭资源50亿吨。煤炭资源利用方式粗放。，煤炭产业发展水平不高，对煤炭资源的利用方式比较粗放。煤炭开采和洗选加工过程中，排放出大量的瓦斯气、粉煤灰和煤矸石，焦炼工业资源浪费严重，煤焦油、粗苯等化工产品回收率很低。

4.产业规模效益较弱。产品附加值较低，企业可持续能力不足。我国煤炭资源长期的无偿与低价的有偿开采，产业进入壁垒过低，导致行业集中度低，企业规模小、市场占有率低。据统计，至2002年底，我国煤炭企业数约25 000个，但年产原煤达到4 000万吨的企业只有神华、兖矿、大同与西焦煤集团公司共4家，超过5 000万吨的只有神华一家，且其市场份额不到5％。我国大部分煤炭企业产品结构单一，且产品附加值较低。我国煤炭企业大多背负沉重包袱，如资金不足、职工整体素质偏低、管理方式落后、技术发展滞后等，导致企业可持续发展能力不足。

二、可持续发展与技术创新

可持续发展指“既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展”，换句话说，这种发展不能只追求眼前利益，而必须兼顾短期利益与长期利益。其根本含义是发展，但它强调的是发展的可持续性以及发展所遵循的代内公平和代际公平原则，讨论的主要是人类应如何保持长期稳定、适度的经济增长、合理开发利用自然资源以及保护环境与维持生态平衡。因此，可持续发展的基本内容应包含：(1)经济发展、社会进步及生态平衡三者间关系的协调；(2)在自然供给能力制约条件下，合理利用资源，寻求人类效益在空间和时间尺度上的最优；(3)从生态系统角度考虑问题，全面、动态评价经济行为。

可持续发展应用到煤炭产业上来讲，主要指两方面内容，一方面指煤炭产业从环境角度来看的可持续发展（环境的可持续发展），这是当前最为广泛的看法，煤炭产业作为一个能源消耗的产业，产生了大量污水、废气、废渣以及地质灾害等，不仅威胁到了当前人们的健康生命安全，也影响将来子孙后代的利益，对经济的持续发展是十分不利的。另一方面指煤炭产业未来发展的可持续性(产业的可持续发展)。煤炭作为不可再生性能源，再者煤炭在我国能源结构中占有非常重要的位置，所以一旦煤炭资源面临枯竭，将会产生一系列问题，借鉴当前石油能源短缺引起的教训，必须认真考虑煤炭产业将来如何实现持续的发展及未来产业的转型、能源的代替做好准备。无论从哪个方面来讲，技术创新无疑都将发挥重要的作用一个企业不管其所处的具体产业以及产品特点如何，都是多种技术形成的有机结合墩。企业生存的支障是技术，技术创新是企业在激烈的竞争中保持并赢得竞争优势的根本。

技术创新就是企业家抓住市场的潜在盈利机会，以获取商业利益为目标，重新组织生产条件和要素，建立起效能更强、效率更高和费用更低的生产经营系统。从而推出新的产品、新的生产(工艺)方法、开辟新的市场、获得新的原材料或半成品供给来源、或建立企业新的组织，它是包括科技、组织、商业和金融等一系列活动的综合过程。虽然技术创新与可持续发展在本质内涵、行为主体、追求目标上有很大的差异，而正是这些矛盾的作用使得技术创新与可持续发展系统两者相互协同，共同推动着经济社会的发展。对于煤炭企业来讲，技术创新不仅决定着行业内技术水平的发展，而且决定着行业的命运，关键性的技术创新可以使得煤炭从开采、运输、消费等各个环节的效率大大提高，使得资源得到更有效的利用，使煤炭资源消耗所产生的污染达到最低等等。所以煤炭产业当前和未来的可持续发展与技术创新密切相关，没有技术创新，就没有中国煤炭产业的未来。

三、煤炭产业可持续发展的技术创新途径及重点

对于一个产业来讲，技术创新包括产品创新、工艺创新、服务创新、和组织创新。产业可持续发展的技术创新途径就从这几个方面着手：

1.产品创新，对于煤炭产业来说其主要的产品就是煤，直接取自于自然界，对于煤的创新意义不大。

2.工艺创新，煤矿生产是一个系统工程，从空间上分为地下生产和地面生产两大系统。地下生产包括煤炭的采掘、运输、提升、通风、排水、供电等系统，地下系统也是人们最关心的地方，频频发生的煤矿安全事故用血的教训说明了地下技术创新的重要性，地下系统的工艺创新集中在：（1）建立和完善先进的地质保障体系。推广应用高分辨数字勘探技术，对储量在 以上的采区，尤其是布置综采工作面的采区都应使用三维地震勘探技术；加强井下地质补充勘探工作；(2)优化井巷设计，完善生产系统。改革巷道布置，尽可能简化矿井、采区、工作面生产系统；（3）深化采煤方法改革，优选采煤工艺，改革巷道支护形式及掘进施工技术。地面生产包括煤炭的洗选、储存、运输等系统；其主要技术创新集中在煤炭洗选后水的处理、储存和运输方式的改进等方面上。其中最为重要的是煤炭使用上的洁净煤技术，为弥补石油供应不足，将用煤炭大规模生产合成液体燃料，洁净煤技术的发展为煤炭加工和利用创造了良好的市场前景。美国从1985年开始实施了五轮洁净煤技术项目，国家为此专门召开了会议研究，神华、兖州煤矿等大型企业已经开始着手从事这方面的开发与投资。

3.服务创新，这里的服务创新指的是服务于煤炭产业进行转型或可持续发展的意识形态，表现的形式包括企业层面策略或制度的创新和政府层面政策的创新。

企业层面：（1）制定集团公司技术创新发展战略，建立灵活高效的技术创新体系，以煤研所现有技术力量为基础，对煤研所进行改制重组，建立“集团公司技术中心”，并在生产经营全过程建立技术创新网络，充分发挥广大技术人员作用，形成科研开发与生产经营紧密结合的一条龙体系，要构建一个良好的信息资源获取和传递渠道，以及各部门广泛参与、具有权威决策能力和强烈创新倾向，能够激发他人科研创新积极性、主动性的组织领导者的决策机制；（2）加强与高校、科研单位的合作。根据科研开发和创新方向的需要，有选择地吸纳和网罗企业外部高科技人才和专家，提高企业技术积累和创新能力，组成跨企业、跨部门的技术创新集体，必要时可根据需要选择科研院所的部分或整体进入企业，加快技术创新工作的开展；（3）要创新企业内部激励机制。例如每年评选一次技术创新成果奖，颁发证书及奖金。使员工参与到企业的管理中，，实行末位淘汰制，使优秀人才脱颖而出；定期选拔、推荐国家级、省级、公司级专业技术拔尖人才和学术带头人。重视培养中青年人才，有计划地安排科技人才轮岗锻炼，把员工个人的利益和企业的整体利益结合起来，使员工能够积极地参与企业的技术创新加大对技术创新的资金投入；（4）加强科技人才队伍建设，培养合格的经理人，重视经理人在企业中发挥的作用，树立企业员工技术创新观念，加深对技术剖新意义和作用的认识，建设企业技术创新的文化氛围。

政府层面：首先要体现政府政策的导向性，政府和有关部门要因势利导，鼓励和支持煤炭产业开展具有世界前沿水平的研究，重视技术研究的导向性创新，并推动科研成果的商业化、产业化；其次要体现其支持性，政府可以通过立法、规划等手段改善技术创新的基础设施，如建立现代化的图书馆、信息中心等，或者采取政策手段给予金融扶持，如财政补贴、税收优惠等；另外要体现其规范性，制定统一的行业技术标准和规范，建立规范的市场准入和退出机制。

4.组织创新，这里的组织创新是指随着外部环境、社会等条件的变化及时变动煤炭企业或煤炭组织的发展模式的创新。煤炭产业可延长产业链，强化产业集群，更高程度上兴办新型高科技工业园区或生态产业园区最终实现可持续发展。

从产业链上来讲煤炭产业因处于产业链条上游，产品附加值低。因而长期存在着利润向外转移的现象。煤炭产业要实现可持续发展，就必须通过技术创新，拉长产业链，拓宽产业面。拉长产业链，主要是从内部着手进行产业链的深化和价值链的升级，解决煤炭产业链过短问题；内部产业链延伸方向主要集中在洁净燃煤技术和煤炭转化方面。据测算，原煤经洗选后增值1.73倍；经洗选、焦化后增值4.2l倍；经洗选、焦化、焦油加工后增值5.21倍；经洗选、焦化、焦油加工、矸石利用后增值6．5倍多。而产品利润增值情况相应的为1.3倍、9.73倍、10.57倍和12倍之多。根据我国煤炭产业的发展现状，延伸产业链可以选择开采——洗选——发电、开采——洗选——发电——高耗能产业、开采——洗选——发电和煤化工等模式。从外部着手进行产业链和价值链的双重升级。主要借助资本运营完成。煤炭企业可以通过收购、兼并、参股、入股等多种方式涉入新的产业。依托资本市场不仅可以解决资金短缺问题，還可以降低新产业的进入成本，使煤炭企业在产业多元化的进程中成功实现低成本扩张。如兖州煤矿不仅仅在国内涉足多个领域，还在澳大利亚购买矿场。

从产业集群及科技（生态）园区上讲，集群是在煤炭领域中，一些在地理上邻近、有交互关联性的企业和相关法人机构，并以彼此的共通性和互补性相连结，包括一批共处一个竞争环境中相互关联的产业和其他实体。产业集群是初级的形式，伴随着煤炭的开发，出现了一些新的材料资源，以这些资源为原料的企业就积聚起来，如瓦斯综合利用工程建设，开发高岭土矿床；上马无磷洗涤助剂分子筛项目；合理利用煤矸石资源，建空心砖生产线。产业集群发展到一定程度就形成了科技（生态）园区，对煤炭行业来讲，建设与煤相关、多联产相结合的多元化、洁净化和集团化的高科技工业园示范园区，是一项既可以充分利用国家各项优惠政策，又可以增强企业创新能力，加快科技成果转化，调整煤炭产业结构，壮大经济竞争实力，实现可持续发展的最为有效的途径。在条件较为适合的新矿区建设上参考这一模式，战略地构建一个集约化生产的高科技工业园区式的新型现代化矿区；以环境保护、资源综合利用、洁净煤技术和可持续发展为主题，构建以煤、气、电、化为核心的多联产能源系统；通过技术创新、管理创新和机制创新，将单纯生产经营方式向生产经营与资本运营相结合方式过渡，组建若干个跨地区、跨行业、跨所有制和跨国的多元化、洁净化和集团化的大型企业集团，拉动区域经济，推进经济、社会和环境的协调发展，从而实现煤炭工业的可持续发展。

无论是产业链的深化和延长，还是生态科技园区建设都需要关键技术的支持，所以结合煤炭产业自身的特点着重进行技术攻关是目前最为重要的问题。

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